Оценка посадки, остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации

Оценка посадки, остойчивости и прочности судна в процессе эксплуатации

Исходные данные

Скорость судна в рейсе vs = 14,8 уз

Протяженность рейса S = 6600 м.миль

Осадка по носовой марке углубления перед погрузкой Tмн0 = 0,76 м

Осадка по кормовой марке углубления перед погрузкой Tмк0 = 5,92 м

Осадка по средней марке углубления перед погрузкой Tмм0 = 3,33 м

Аппликата ЦТ судна перед погрузкой zg0 = 8,79 м

Количество кипового груза Ргр = 7000 т

Удельный погрузочный объем кипового груза mгр = 0,75 м3/т

Массовая плотность забортной воды в порту погрузки r0 = 1,010 т/м3

1. Расчет ходового времени и судовых запасов на рейс

.1. Ходовое время рейса рассчитано по заданным расстоянию между портами и скорости судна:

хр = S / (24 vs) = 6600 / (24 · 14,8) = 14,8 сут

Для обеспечения разгрузки судна в порту прихода стояночное время принято равным:ср = 5,0 сут

.2. Необходимое количество ходовых запасов с учетом штормового запаса (равным 10%) найдено по нормам суточных расходов на ходу:

моторное топливо

хмт = 1,1 qхмт tхр = 1,1 · 32,1 · 14,8 = 522,6 т,

дизельное топливо

хдт = 1,1 qхдт tхр = 1,1 · 2,2 · 14,8 = 35,8 т,

цилиндровое масло

хцил = 1,1 qхцил tхр = 1,1 · 0,11 · 14,8 = 1,8 т,

циркуляционное масло

хцир = 1,1 qхцир tхр = 1,1 · 0,11 · 14,8 = 1,8 т,

пресная вода

Pхпв = 1,1 qхпв tхр = 1,1 · 3,4 · 14,8 = 55,4 т.

Всего ходовых запасовхзап = 522,6 + 35,8 + 1,8 + 1,8 + 55,4 = 617,4 т.

.3. Необходимое количество стояночных запасов найдено по нормам суточных расходов на стоянке:

дизельное топливо

сдт = qсдт tср = 2,2 · 5,0 = 11,0 т,

циркуляционное масло

сцир = qсцир tср = 0,024 · 5,0 = 0,1 т,

пресная вода

спв = qспв tср = 3,4 · 5,0 = 17,0 т.

Всего стояночных запасовсзап = 11,0 + 0,1 + 17,0 = 28,1 т.

.4. Количество запасов на отход:

моторное топливо

омт = Pхмт = 522,6 т,

дизельное топливо

одт = Pхдт + Pсдт = 35,8 + 11,0 = 46,8 т,

цилиндровое масло

Pоцил = Pхцил = 1,8 т,

циркуляционное масло

оцир = Pхцир + Pсцир = 1,8 + 0,1 = 1,9 т,

пресная вода

опв = Рхпв + Рспв = 55,4 + 17,0 = 72,4 т.

Всего запасов на отход:озап = 522,6 + 46,8 + 1,8 + 1,9 + 72,4 = 645,5 т.

.5. Остаток запасов на приход:

моторное топливо

пмт = Pомт - 0,9 Pхмт = 522,6 - 0,9 · 522,6 = 52,3 т,

дизельное топливо

пдт = Pодт - 0,9 Pхдт = 47,8 - 0,9 · 35,8 = 15,6 т,

цилиндровое масло

пцил = Pоцил - 0,9 Pхцил = 1,8 - 0,9 · 1,8 = 0,2 т,

циркуляционное масло

пцир = Pоцир - 0,9 Pхцир = 1,9 - 0,9 · 1,8 = 0,2 т,

пресная вода

Pппв = Pопв - 0,9 Pхпв = 72,4 - 0,9 · 55,4 = 22,5 т.

Всего запасов на приходпзап = 52,3 + 15,6 + 0,2 + 0,2 + 22,5 = 90,8 т.

2. Определение водоизмещения при начальной посадке судна

2.1. Дифферент судна рассчитан по замерам с марок углубления:

м0 = Тмн0 - Тмк0 = 0,76 - 5,92 = - 4,91 м.

.2. По чертежу оконечностей найдены отстояния марок углубления:

lн = -3,85 м,к = 0,70 м,м = 1,20 м.

2.3. Длина судна между марками углубления, по которым сняты осадки носом и кормой, составила:

м = L + lн - lк = 140,0 - 3,85 - 0,70 = 135,45 м.

.4. Тангенс угла дифферента судна и осадки на перпендикулярах и миделе найдены по формулам:

y0 = dм0 / Lм = - 4,91 / 135,45 = - 0,0362 м,

Тн0 = Тмн0 - lн tg y0 = 0,76 - 3,85 · 0,0362 = 0,61 м,

Тк0 = Тмк0 - lк tg y0 = 5,92 + 0,70 · 0,0362 = 5,99 м,

Тм0 = Тмм0 - lм tg y0 = 3,33 + 1,20 · 0,0362 = 3,43 м.

Тср0 = (Тн0 + 6 Тм0 + Тк0) / 8 = (0,61 + 6 · 3,43 + 5,92) / 8 = 3,41 м.

По грузовой шкале для найденной приведенной осадке Тср0 определены:

водоизмещение судна при плотности морской воды r = 1,010 т/м3 D'0=5827 т,

число тонн на сантиметр осадки q0 = 19,98 т/см,

момент, дифферентующий судно на 1 сантиметр осадки Мсм0 = 128,6 тм/см.

По кривым элементов теоретического чертежа определены:

абсцисса ЦВ xc0 = 0,190 м,

абсцисса ЦТ площади ватерлинии xf0 = 0,059 м,

аппликата ЦВ zc0 = 1,815 м,

продольный метацентрический радиус R0 = 301,6 м.

Продольная метацентрическая высота:

0 = R0 + zc0 - zg0 = 301,6 + 1,815 - 8,65 = 294,8 м.

.6. Для вычисления поправок на дифферент по грузовой шкале определены моменты, дифферентующие на 1 сантиметр осадки, а по кривым элементов теоретического чертежа определены продольный метацентрический радиус водоизмещение, для осадок:

' = Tср0 + 0,5 = 3,41 + 0,5 = 3,91 м,

см' = 133,5 тм/см,' = 6818 т,

R' = 267,5 м;

Т" = Тср0 - 0,5 = 3,41 - 0,5 = 2,91м,

Mсм" = 99,4 тм/см," = 5074 т,

R" = 359,4 м;

2.7. Поправки к водоизмещению на дифферент рассчитаны:

а) первая поправка

D1 = 100 q0 xf0 tg y0 = 100 · 19,98 · 0,059 · (-0,0362) = - 4,30 т;

б) вторая поправка

D2 = 50 (Мсм' - Мсм") L tg2y0 = 50 · (133,5 - 99,4) · 140,0 · 0,03622 = 312,7 т.

.8. Исправленное водоизмещение определено:

0" = D0' + DD1 + DD2 = 5827 - 4,30 + 312,7 = 6135 т.

.9. Водоизмещение с учетом плотности забортной воды определено:

0 = D0" (r0 / 1,025) = 6135 · 1,010/ 1,025 = 6028 т.

.10. Абсцисса ЦТ судна при начальной посадке определена:

g0 = xc0 + H0 tg y0 = 0,190 - 301,6 · 0,0362 = - 10,73 м.

. Распределение запасов и груза (составление грузового плана)

.1. Для осадки по летнюю грузовую марку Тлгм = 9,39 м из данных по судну определено водоизмещение в полном грузу Dгр = 19220 т и рассчитана чистая грузоподъемность судна в заданном рейсе:

Dч = Dгр - (D0 + SPзап) = 19220 - (6028 + 645,5) = 12547 т.

Заданное на рейс количество груза Pгр не превысило чистой грузоподъемности судна в рейсе:

(Pгр = 7000 т) < (Dч = 12547 т)

.2. Запасы по судовым цистернам распределены с учетом заполнения расходных и отстойных цистерн.