Грузовой план морского судна

Грузовой план морского судна

Министерство образования и науки Украины

Одесский Государственный Морской Университет

Кафедра: «Морские перевозки»

Курсовой проект на тему

«Грузовой план морского судна»

Выполнил

студент 3-го курса ФТС

-ой группы

Гречко Ю.Е.

Проверила

Щербина О.В.

Одесса 2010г.

Введение

Курсовой проект на тему “Грузовой план морского судна” имеет цель научить практическим навыкам при решении сложных задач планирования загрузки судна с учётом конкретных условий его работы. Решение данных задач обеспечивается грузовым планом судна, который является комплексным мероприятием при максимальной эффективности использования судна.

Для этого должны быть решены следующие вопросы:

1.   Краткое описание внешних условий протекания рейса;

2.      Определение чистой грузоподъёмности и количества поднимаемых грузов;

.        Расчёт распределённой массы грузовых отсеков и помещений;

.        Составление плана комплектации грузов и графическое изображение грузового плана;

.        Расчёт характеристик, обеспечивающих безопасность плавания;

.        Проверка местной и общей прочности корпуса судна;

.        Оценка грузового плана и формулировка общих требований и рекомендаций по сохранной доставке груза.

Грузовым планом называется план размещения груза по всем грузовым помещениям судна.

Грузовой план должен предусматривать размещение грузов в трюмах, наиболее рационально для заданного рейса с технической, экономической и организационной точек зрения. Грузовой план представляет собой схематическое изображение продольного разреза судна с указанием намеченного размещения грузов во всех судовых грузовых помещениях.

Задача составления грузового плана сравнительно проста при перевозках массовых грузов и сводится главным образом к распределению груза по трюмам. При этом учитываются весовые нагрузки и объём штивки груза.

Значительно сложнее составить план размещения на судне большого числа разнородных грузов. При погрузке на судно разнородных грузов необходимо размещать их с учётом целого ряда условий.

Более тяжёлые грузы и грузы в более прочной таре грузятся внизу, а наверх кладутся грузы в менее прочной таре. Высоту укладки грузов в однородной таре следует ограничивать с таким расчётом, чтобы нижние слои груза не могли быть раздавлены или повреждены верхними.

Если грузы направляются в различные порты или один порт, но по различным документам, то при их размещении должна соблюдаться определённая последовательность ля ускорения выгрузки.

Выполнение сложной и весьма ответственной задачи составление грузового плана требует от портовых работников и судоводителей не только специальной теоретической подготовки, но и большого практического опыта. Погрузка и размещение груза в трюмах и на палубе судна производится под руководством стивидоров строго по грузовому плану под ответственность капитана и его грузового и вахтенного помощников.

Грузовой план должен быть составлен портом и утверждён капитаном судна до начала погрузки, после чего изменения в нём без согласия капитана не допускаются.

Исполнительный грузовой план составляется в нескольких экземплярах, причём один экземпляр грузового плана отправляется в порт выгрузки для подготовки к организации разгрузки судна.

При составлении грузового плана должны быть предусмотрены:) полное использование грузоподъёмности и грузовместимости судна;

б) безопасное в отношении прочности судна распределение груза в трюмах и на палубе;

в) надлежащая остойчивость судна, как при грузовых работах, так и в пути;

г) дифферент, обеспечивающий наилучшую управляемость судна;

д) возможность производства грузовых работ в кратчайшие сроки;

е) удобство погрузки и выгрузки в промежуточных портах захода;

ж) выполнение всех требований и правил, предусматривающих специальный порядок и технические условия перевозки, т.е. полную сохранность грузов.

1. Внешние условия протекания рейса

Порт отправления Илиьчевск - Ильичевский морской торговый порт, один из крупнейших портов Украины,мощное предприятие транспортного комплекса страны. Расположен на берегах Сухого лимана в 12 милях к юго-западу от Одессы. Основан порт в 1958 г. на базе грузового района Одесского порта. Предлагается полный спектр портовых услуг по перевалке, подготовке и хранению различных видов грузов, обслуживание и ремонт флота, буксировочные, строительно-монтажные работы. Производственные мощности позволяют перегружать более 30 млн. тонн грузов в год. В порту имеется 29 причалов с общей протяженностью причальной линии 6000 метров.

Навигационные глубины на внешнем рейде - до 21 м, в подходном канале - 14 м, у причалов - 7,5-13 м. Общие площади складов: открытых - 575 тыс. м^2 , крытых - 28 тыс. м^2 , на которых может одновременно храниться более 1,5 млн. тонн грузов.

Железнодорожные вагоны подаются на территорию порта через четыре въезда. По ширине территории располагается до 10 железнодорожных линий. Порт имеет возможность выполнять в сутки до 1300 вагоноопераций. На терминалах порта, кроме универсальных причалов, расположены специализированные комплексы по перевалке контейнеров, зерна, растительных масел, импортной руды, навалочных химгрузов, сжиженного газа, а также мультимодальный комплекс для перевалки грузов в железнодорожных вагонах, контейнерах и большегрузных автомобилях, перевозимых паромами и судами РО-РО. Специалистами порта разработаны уникальные технологии по перегрузке тяжеловесных и крупногабаритных грузов массой 300 тонн и более с использованием плавучих кранов. Производственные мощности, высокий профессионализм и развитая инфраструктура позволяют предоставлять портовые услуги на самом современном уровне.

Анализ внешних условий рейса. Характеристика портов захода и расстояния между ними

2. Расчёт чистой грузоподъёмности

Рис.: схема рейса

Чистая грузоподъёмность :

                                                                                 (1)

где:  - расчётное значение дедвейта, т;

 - запасы на рейс, т.

1)      На всём протяжении пути не встречается ограниченная осадка.

2)      Смена грузовой марки происходит в Порте Саид - при переходе из летней зоны в тропическую. Происходит переход из жестких условий в легкие, расчётное значение дедвейта определяется из выражения:

                                                                                        (2)

где:  - летний дедвейт;

Запасы на рейс:

                                                                               (3)

Ходовые запасы на рейс: принимаю коэффициент штормового запаса равным

                                                       (4)

где:  - суточные нормы расхода на стоянке топлива, воды и прочих расходов соответственно, т/сут.;

 , - количество тонн выгружаемого и погружаемого груза соответственно;

,  - нормы грузовых работ, т/сут.

Тогда,

.

Тогда, чистая грузоподъёмность равна:

.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРУЗКИ СУДНА

Неиспользование части грузоподъёмности и грузовместимости:

                           (8)

                             (9)

Удельная грузовместимость для факультативных грузов:

                                                                            (10)

В данной работе: , так как

,

,

.

Масса и объём сепарационных материалов для факультативных грузов:

                                       (11)

                                                  (12)

                                                  (13)

                                                                                  (14)

Полученные результаты заношу в таблицу

4. Определение распределённой нагрузки отсеков и грузовых помещений

Определение распределенной массы грузовых отсеков.

1. Определение момента оптимального дифферента

                                              (13)

                                                                      (14)

Хс- абсцисса Ц.Т. груженого судна, определяется по кривым элементам теоретического чертежа (= - 4cм*0,25м/см= -0.95м );опт- значение оптимального дифферента, принимается самостоятельно (= -0,7 м ) на корму;

Мх- удельный дифферентующий момент определяется по грузовой шкале судна (=200 тм/см)зjХзj- момент относительно миделя, создаваемый запасами на рейс распределенным по j-ым отсекам судна.зjХзj = -16351 тм;

 - масса судна порожнём;

 - масса запасов на рейс;

Расчётное значение водоизмещения равно:

Рассчитываются средневзвешенные плечи ЦТ кормовых и носовых отсеков:

                                                 (15)

Для носовых отсеков - №1,2,3

Для кормовых отсеков - №4,5

Средневзвешенная удельная грузовместимость носовых отсеков:

                                                                        (16)

где

суммарная грузовместимость носовых (1-3) отсеков;

.

Средневзвешенная удельная грузовместимость кормовых отсеков:

                                                                        (17)

где

суммарная грузовместимость кормовых (4,5) отсеков;

.

Рассчитываю распределённую массу носовых и кормовых  отсеков:

 и                                                                     (18)

Где  и  - грузовместимость носового и кормового і-го отсека соответственно, м3.

Расчёт заношу в таблицу

Определения распределенной массы грузовых помещений (трюм, твиндек) 2-4 отсеков осуществляем с использованием метацентрической высоты .

Определяем момент от переменных и постоянных нагрузок относительно киля:

                                                        (19)

Где =8,5м - аппликата поперечного метацентра, определяется по кривым теоретического чертежа;

=1м - оптимальное значение метацентрической высоты;

=9,2м - аппликата ЦТ порожнего судна;

=2885 тм - суммарный статический момент от принятых запасов относительно киля.

.

Распределённую массу трюмов и твиндеков получим, решив систему уравнений:

                                                           (20)

Где  - средневзвешенные аппликаты ЦТ трюмов и твиндеков:

                                                                             (21)

                                                                              (22)

Тогда, система принимает вид

Расчёт коэффициентов пропорциональности распределения нагрузки между трюмами и твиндеками:

                                                             (23),(24)

Распределённая масса трюмов и твиндеков 2-4 :

                                                                                 (25)

                                                                                 (26)

Расчёты заношу в таблицу

Распределённая масса грузовых помещений для отсеков 1 и 5:

                                (27)

Расчёты заношу в таблицу

Значения распределённой массы грузовых отсеков и помещений представляются в таблице

5. План комплектации грузов

Расчёт удельной грузовместимости произвожу по формуле:

                                                                                           (28)

где  - киповая вместимость j-го помещения;

 - распределённая масса j-го помещения.

Привожу пример загрузки твиндека №5:

, ;

Хлопок с УПО=2м3/т и сталь с УПО=0,3 м3/т являются соответственно лёгким и тяжёлым грузом для твиндека №5, для расчёта количества хлопка (Х) и стали (С), погруженных в твиндек №5 решаю систему:

Но партия хлопка весит 5585.79 т, а значит, остаток партии после погрузки твиндека №5 будет равен 5585.79 - 610.86 = 4974.93т.

Загрузку грузовых помещений судна привожу в табл.№10.

6. Графическое изображение грузового плана

Объём, занимаемый грузом в j-м помещении на схеме грузового плана, рассчитывается по количеству занятых клеток с использованием масштаба клетки, либо по высоте слоя груза в грузовом помещении с использованием масштаба высоты.

Масштаб клетки определяется из выражения:

                                                                                 (29)

Количество клеток, занятых грузом:

                                                                                  (30)

где Wj - грузовместимость j- го помещения;

Vij - объём i-го груза в j-м грузовом помещении;

Nкл.j - количество клеток, на которое делится j-е помещение (произведение длины помещения на высоту по схеме).

Масштаб высоты определяется из выражения:

                                                                                          (31)

где Hj - высота грузового помещения на масштабной схеме.

Высота слоя груза на масштабной схеме определяется по формуле:

                                                                                              (32)

Привожу пример расчёта объёма, занимаемого грузами в трюме №1.

Wтр1=540м3;

Высота трюма в плане: Нтр1=66мм;

Масштаб высоты: