Вашему вниманию представляется дипломная работа на тему: «Технология и организация перегона судна снабжения из г.Комсомольска-на-Амуре в г. Большой Камень».
Целью Дипломной работы являлась разработка технологии и организационного процесса перегона судна снабжения из г.Комсомольска-на-Амуре в г. Большой Камень».
Данная цель (и тема как таковая) актуальна тем, что в настоящее время на ОАО «АСЗ» происходит достройка судна снабжения «Иван Сидоренко» проекта №22420, заводской №365 (ПЛАКАТ № 1).
Данное судно является морским, неограниченного района плавания. И, следовательно, после достройки, спуска на воду и швартовых испытаний – подлежит проведению ходовых испытаний – которые возможны только в морской акватории. Т.е. стоит вопрос по физической доставке судна снабжения на море – а именно – в Японское море, в акваторию завода судового оборудования «Восток» г. Большой Камень – традиционную сдаточную базу морских судов и кораблей, спущенных на стапелях АСЗ.
Логично, что единственный способ доставки морского судна с завода, расположенного на реке вдали от моря, это перегон по воде. Либо перегон спущенных на воду судов с помощью буксиров, либо транспортировкой в плавучих доках.
Т.к. судно снабжение планируется полностью достроить на АСЗ (т.е. оно будет спущено на воду в готовом виде), то в дипломной работе разрабатывалась технология перегона путем буксировки судна снабжения кильватерным способом за нос.
Первоначально были рассмотрены моменты конвертовки судна и конструкторской подготовки к буксировке. А именно – необходимо было знать обеспечение остойчивости, посадки, уровень удифферентовки, осадку судна.
В качестве исходных данных использовалась проектная документация судна снабжения проекта 22420, разработанная ЦКБ «Балтсудопроект» - рассчитывалась масса судна порожнем (3 971,37 тонны) и масса судна после принятия в балластные цистерны дополнительных масс балласта для удифферентовки на ровный киль и отсутствие крена (масса судна стала 4 016,2 тонны при осадке 4,26 метра).
Был приведен расчет ЦКБ «Балтсудопроект» по оценке посадки и остойчивости судна, который показал, что в расчётном случае нагрузки при перегоне судно имеет посадку без крена и дифферента при осадке 4,26 м.
Остойчивость судна удовлетворяет требованиям Речного Регистра:
- основной критерий остойчивости Мдоп/ Мкр равен 11,8 [>1];
- кренящий момент от статического действия ветра Мв меньше предельно допустимого момента М'доп в 22 раза (таблица 2.4 на стр .)
Далее рассмотрим элементы буксирного устройства судна.
Для собственной буксировки судно снабжается одним стальным тросом диаметром 48,0 мм, длиной 200 м, с разрывным усилием 836,5 кН.
Для проведения швартовных операций судно снабжается шестью полистиловыми канатами диаметром 60 мм, длиной 180 м, с разрывным усилием 445 кН:
- два каната хранятся на палубе рубки первого яруса на барабанах швартовных лебедок;
- один канат хранится в носовой тросовой на палубе бака на бесприводной вьюшке;
- три каната хранятся на верхней палубе в кормовой части судна в корзинах.
Характеристики элементов буксирной линии и буксирных устройств судна приведены на ПЛАКАТАХ 2 И 3.
Рассмотрим условия и маршрут перегона.
Речной участок начинается от акватории ОАО «АСЗ» г. Комсомольска-на-Амуре и далее по традиционным судоходным трассам Нижнего Амура до порта Николаевск-на-Амуре, где начинается Южный фарватер Амурского лимана.
Протяжённость первого этапа буксировки от Комсомольска-на-Амуре до порта Николаевск-на-Амуре составляет около 569 км ПЛАКАТ 4.
Буксировку судна снабжения планируется выполнить в период сентябрь-октябрь. При этом движение по реке Амур будет осуществляться только в светлое время суток. Расчётные скорости буксировки 10 и 12 км/ч.
Определяющими гидрометеорологическими условиями перегона приняты ветровые условия. В качестве базовых ограничений для буксировки принята скорость ветра больше 15 м/с
С середины июля по октябрь описываемый район находится под действием воздушных масс, приходящих с востока и юга, и устанавливается теплая погода с большим количеством осадков
В этот период по всему маршруту перегона выпадает в среднем 100- 150 мм осадков в месяц и отмечается 9-15 дней с осадками в месяц.
На ветровой режим существенное влияние оказывает орография. В континентальной части района перегона проявляется долинный эффект, когда ветровые потоки направлены вдоль долины Амура.
По данным наблюдений на береговых станциях на речном участке маршрута перегона повторяемость ветра со скоростью 15 м/с и выше, в период перегона составляет около 0,2 %, в районе г. Николаевска-на-Амуре - около 1 %
В период июль-октябрь по речному участку маршрута перегона высока повторяемость тихой погоды. Так, средняя повторяемость штиля в г. Комсомольске-на-Амуре составляет 20%, в с. Богородском - 40%, в г. Николаевске-на-Амуре - 10%. Максимальные зарегистрированные скорости ветра в период сентябрь-октябрь по маршруту перегона лежат в пределах 20-24 м/с.
Таким образом, на речном участке маршрута перегона повторяемость ветра со скоростью 15 м/с и выше в период перегона принимается от 0,3 % до 0,6 %
участок реки Амур от г. Комсомольска-на-Амуре до г. Николаевска-на-Амуре отнесен к бассейнам третьего разряда. Это означает, что на маршруте с вероятностью 96% высота волнения обеспеченностью 1% не превышает 1,2 м
Средняя скорость течения составляет 4,2 км/час.
Отличительной особенностью реки являются значительные колебания уровня. Средняя амплитуда колебаний уровня реки в период открытого русла в районе г. Комсомольска-на-Амуре составляет 4,9 метра. К устью реки амплитуда уменьшается и в районе г. Николаевска- на-Амуре составляет 1,4 м.
В выбранный период перегона в Амуре отмечаются наибольшие уровни колебаний т.к. основное питание (2/3 стока) река Амур получает от летне-осенних муссонных дождей.
Последний 150-километровый участок в нижнем течении Амура подвержен приливным колебаниям уровня. В устье реки Амур приливно-отливные колебания уровня достигают от 1, 5 до 2,6 м.
Схема планируемого маршрута приведена наПЛАКАТЕ 3
Маршрут буксировки проходит в нижнем течении Амура. Расстояние от г. Комсомольска-на-Амуре до устья реки около 577 км
Фарватерв основном устойчивый. Наибольшим изменениям он подвержен между 556 км и селением Нижние Халбы, где расположены Кайдановские перекаты (525-500 км). Преобладающая ширина фарватера 500-700 м. Самый узкий участок на Кайдановских перекатах, а также на Бельговском перекате (550-544 км), где ширина фарватера 100 м, что делает расхождение судов идущих встречными курсами затруднительным.
Глубины.Согласно лоции реки Амур, фарватер имеет глубины 10-12 м; на отдельных участках они уменьшаются до 6-8 м, а на отдельных перекатах и до 4,25 м. Минимальная глубина находится на верхнем гребне Кайдановских перекатов в районе 523-522 км.
Также определены основные места якорных стоянок.
В дипломной работе был приведен расчет ЦКБ «Балтсудопроект» по определению буксировочного сопротивления судна снабжения для случая осадки 4,26 м (когда порожнем и слегка забалластировано). Расчет буксировочного сопротивления одерживаемого буксира пр. 758 заимствован из документации прошлых лет (когда с АСЗ перегоняли танкер-химовоз и судно сейсморазведки).
Был получен ряд значений потребной тяги головного буксира при различных скоростях буксировки, максимальное при скорости 5 узлов = 6,54 тс.
Также был проведен расчет по определению тяги головного буксира для удержания буксируемого комплекса с нулевой скоростью при ураганных условиях окружающей среды:
- скорость встречного ветра VA= 15 м/с;
- скорость встречного теченияVT= 1,17м/с;
- высота волнh3%= 1,2 м.
- В результате выполненного расчета получены два максимальных значения потребной тяги на гаке головного буксира, необходимой для буксировки комплекса, состоящего из судна снабжения проекта №22420 и соединённого с ним буксира сопровождения проекта №758, а именно:
- - тяга равная 6,54 тс для буксировки буксируемого комплекса со скоростью 5 узлов в условиях волнения интенсивностью 3 балла;
- - тяга равная 9,1 тс для удержания буксируемого комплекса в ураганных условиях окружающей среды.
- Таким образом, в качестве минимально необходимого значения тяги на гаке головного буксира выбираем значение равное 9,1 тс.
- Таким образом, с учетом величины необходимой тяги и потребной массы якорей для удержания ордера на стоянке, в качестве головного буксира может быть привечен речной буксир-толкач проекта №4281 Амурского речного пароходства См характеристики в таблице 2.25
При переходе на морской участок перегона с плотностью воды равной 1,025 т/м3, осадка судна снабжения, согласно проектного документа №22420.360060.113РР, уменьшится с 4,26 м до 4,17 м, и также появится
дифферент на корму равный 0,05 м. С учетом незначительности дифферента, удифферентовка судна на ровный киль представляется нецелесообразной, т. к. судно находится в законвертованном состоянии.
Наличие дифферента равного 0,05 м меньше допустимого [1,24 м], что осадка должна быть не менее 3,07 м удовлетворяет требованиям Российского Морского регистра судоходства.
Остойчивость судна удовлетворяет требованиям, предъявляемым к судам неограниченного района плавания
Второй этап перегона судна снабжения представляет собой буксировку судна снабжения на плаву от г. Николаевска-на-Амуре до г. Большой Камень.
Протяжённость второго этапа перегона составляет около 850 миль [8].
Определяющими гидрометеорологическими условиями перегона приняты ветровые условия. В качестве базовых ограничений для перегона принята скорость ветра больше 15 м/с.
Буксировка судна до г. Большой Камень проходит по Амурскому лиману, Татарскому проливу и Японскому морю вдоль северо-западного берега Японского моря.
С середины июля по сентябрь описываемый район находится под действием воздушных масс, приходящих с востока и юга, и устанавливается теплая погода с большим количеством осадков. Направление наиболее сильных ветров обычно соответствует направлениям преобладающих ветров.
Маршрут буксировки проходит в северо-западной части моря, находящейся под воздействием холодного Приморского течения. С этим связана высокая повторяемость туманов в летний период, обусловленная натеканием тёплого воздуха на холодную подстилающую поверхность. Наибольшее число дней с туманами отмечается в июле. В этот месяц у побережья Приморья отмечается в среднем от 14 до 20 дней с туманами. В сентябре условия по метеорологической дальности видимости существенно улучшаются.
В бухтах вдоль северо-западного побережья Японского моря повторяемость ветра скоростью 15 м/с и больше в период июнь-август не превышает 1%, а в сентябре – 1,5%. У мысов вдоль побережья по маршруту перегона в период август-сентябрь повторяемость ветра скоростью 15 м/с и выше достигает 4-6%.
В целом по скорости ветровой режим по всему маршруту достаточно однороден. Наиболее жёсткие ветровые условия в период буксировки отмечаются в Татарском проливе в сентябре. Когда повторяемость ветра скоростью более 15 м/с достигает 3,5%. В заключительной части маршрута от п. Преображение до г. Большой Камень ветровой режим несколько мягче, повторяемость ограничивающих условий не превышает 2%
Таким образом, на втором этапе перегона волновые условия по маршруту примерно одинаковы. В период с июня по август повторяемость волнения высотой выше 3 м лежит в пределах 4-7%, а в сентябре составляет 8-9%. Волноопасными на участке маршрута до мыса Сосунова являются направления ветра с юга и юго-запада, а на оставшейся части маршрута - с юго-запада и северо-востока.
Максимальные высоты значительных волн (высоты волн 13%-ной обеспеченности), возможные в открытой части Японского моря, при прохождении тайфунов оцениваются в 10,8 м, а при прохождении внетропических циклонов – 10,1 м
Средняя продолжительность тумана в день с туманом в период август-сентябрь на участке перегона до г. Большой Камень составляет 7-8 часов.
Среднее число дней с туманами по маршруту в период июнь-июль составляет 15-20 дней в месяц. В августе, среднее число дней с туманами снижается до 10-15, а в сентябре до 3-6 дней
аким образом, на этапе буксировки до г. Большой Камень в летний период повторяемость видимости 1000 м и менее в июне и июле достигает 25%, уменьшаясь к сентябрю до 2%. Повторяемость очень низкой видимости - менее 200 м в июне-июле достигает 7-7,5%, уменьшаясь к сентябрю до 0,5%.
Уровень моря вдоль северо-западного берега Японского моря подвержен приливо-отливным, сгонно-нагонным, сейшевым и сезонным колебаниям. Приливы в Японском море обусловлены приливной волной из Тихого океана, приходящей в море через Корейский пролив. Влияние приливных волн, поступающих через другие, более узкие проливы, далеко в море не распространяется. В средней части моря приливы невелики. Вдоль восточных берегов Кореи и Российского Приморья до входа в Татарский пролив они не больше 0,5 м. В Татарском проливе величина приливов возрастает до 2,3-2,8 м.
Суммарные течения в Японском море формируются под влиянием постоянных, приливо-отливных, ветровых и других видов течений. В открытом море большое значение для плавания приобретают постоянные течения, а в прибрежной зоне - ветровые и приливо-отливные.
Направление движения буксирного ордера совпадает с направлением течения Шренка (Лиманского) и его продолжением - Приморским течением. Эти течения проходят на удалении 10-15 миль от северо-западного побережья моря и имеют скорость 0,3-0,4 узла.
Приливные течения играют существенную роль в Татарском проливе, где их средняя скорость в поверхностном слое в проливе Невельского составляет 1 узел и падает до 0,4 узлов в районе г. Советской Гавани.
На остальной части маршрута буксировки роль приливных течений невысока.
Смотри гидрометеорологические характеристики на таблицах
В дипломной работе был приведен расчет ЦКБ «Балтсудопроект» по определению буксировочного сопротивления судна снабжения для случая осадки 4,17 м (когда порожнем и слегка забалластировано).
В расчетах принимаем скорость буксировки от 1 до 5 узлов, значения интенсивности волнении моря 3, 4, 5 и 6 баллов. Скорость течения принимаем равной 0,5 м/с, постоянной и неизменной по глубине. Направление ветра, волн и течения приняты одинаковыми - навстречу движения.
Также был проведен расчет по определению тяги головного буксира для удержания буксируемого комплекса с нулевой скоростью при ураганных условиях окружающей среды:
- - скорость встречного ветра VA20 м/с;
- - скорость встречного течения VT=0,5м/с;
- - значительная высота волн НS= 5 м.
В результате выполненного расчета получены значения тяги на гаке буксира, необходимые для буксировки судна снабжения в условиях волнения моря
интенсивностью 3, 4, 5 и 6 баллов.
начение потребной тяги буксира для удержания буксируемого судна снабжения при ураганных условиях окружающей среды и с учетом запаса равного 25%, равно 26,75 тс.
В связи с тем, что Правилами Морского Регистра рекомендовано проведение буксировочных операций при гидрометеорологических условиях, соответствующих волнению моря не более 5 баллов, то в качестве максимального значения тяги морского буксира для буксировки судна снабжения со скоростью 5 узлов, примем тягу равную 19,88 тс.
В результате выполненного расчета и с учетом рекомендаций, получены два максимальных значения потребной тяги буксира, необходимой для буксировки судна снабжения, а именно:
- тяга равная 19,88 тс для буксировки судна снабжения со скоростью 5 узлов в условиях волнения моря интенсивностью 5 баллов;
- тяга равная 26,75 тс для удержания буксируемого судна снабжения в ураганных условиях окружающей среды.
Таким образом, при выборе морского буксира, в качестве минимально необходимого значения тяги выбираем значение равное 26,75 тс.
Таким образом, с учетом величины необходимой тяги, в качестве буксира на морском участке перегона может быть привечен морской буксир-спасатель проекта №1454 Дальневосточного морского пароходства (рисунок 3.2) [8].
В качестве вспомогательного буксира, для обеспечения безопасности при заходе в порты и при подходе к причалам, предусматривается использовать морской буксир проекта №492 мощностью 1200 л.с.
Перегон судна снабжения из г. Комсомольска-на-Амуре в г. Большой Камень посредством буксировки предполагается осуществлять в период сентябрь-октябрь. Проведение буксировки в ледовых условиях исключается.
Маршрут и протяженность перегона по реке Амур приняты в соответствии с пунктом 2.2.2.
Расчетная скорость буксирного ордера в реке принята с учетом средней скорости течения реки Амур (4,2 км/ч) и составит 12 км/ч. Эта скорость будет обеспечена в «благоприятном» режиме при скорости ветра до 10 м/с, а также в «расчетном» режиме при скорости ветра от 10 м/с до 12 м/с.
При скорости ветра свыше 12 м/с («неблагоприятный» режим) средняя скорость составит 10 км/ч.
По речному участку движение буксирного ордера осуществляется только в светлое время суток. Продолжительность движения в сентябре месяце принимаем 10 часов в сутки.
В соответствии с указанными выше скоростными положениями буксировки, продолжительность движения буксирного ордера на речном участке будет следующей:
- в "расчетном" режиме 4,7 суток;
- в "благоприятном" режиме 4,7 суток;
- в "неблагоприятном" режиме 5,7 суток.
Помимо расчетных значений продолжительности буксировки по реке Амур, необходимо учесть затраты времени на подготовку в г. Комсомольске-на-Амуре буксирного ордера к рейсу. Учитывая опыт совершения подобных транспортных операций по перегону судов из акватории ОАО «АСЗ», время подготовки буксирных ордеров занимает не более одних суток.
Маршрут и протяженность перегона по морскому участку приняты в соответствии с пунктом 3.3.2.
В соответствии с расчетными скоростями буксирного ордера на морском участке при различных ветро-волновых условиях, приняты три условных скоростных режима буксировки:
1) "Неблагоприятный" режим:
- высота волны до 5 м;
- встречный ветер до 15 м/с;
- средняя скорость движения 4,0 узла.
2) «Расчетный» режим:
- высота волны до 3,5 м;
- встречный ветер до 14 м/с;
- средняя скорость движения 5,0 узлов.
3) «Благоприятный» режим:
- высота волны до 2 м;
- встречный ветер до 10м/с;
- средняя скорость движения 6,0 узлов.
корость буксировки по Амурскому лиману ограничена 4 узлами, из-за сложности плавания по узкому и извилистому Южному фарватеру лимана.
По морскому участку движение буксирного ордера осуществляется круглосуточно.
В соответствии с указанными выше скоростными положениями буксировки, продолжительность движения буксирного ордера на морском участке будет следующей:
- в "расчетном" режиме 7,5 суток;
- в "благоприятном" режиме 6,5 суток;
- в "неблагоприятном" режиме 9,1 суток.
Совокупность затрат лица (юридического или физического) по осуществлению буксировки судна (иных несамоходных водных объектов) из одной акватории в другую на территории Российской Федерации включает в себя:
- оплату (вознаграждение) владельцу буксира (буксиров) в соответствии с заключенным договором;
- оплату речных и морских портовых сборов, платежи за пользование инфраструктурой внутренних и морских водных путей,в соответствии с действующим законодательством РФ;
- затраты на содержание собственного экипажа (иного персонала), задействованного в осуществлении и обеспечении процесса буксировки [14].
Таким образом, общая итоговая примерная сумма затрат на проведение перегона судна снабжения проекта №22420 составляет 44 825 695,08 рублей.
На период перегона, судно без экипажа должно быть укомплектовано следующим составом сигнально-отличительных огней и знаков:
1)Сигнально-отличительные фонари:
- зелёный огонь правого борта;
- красный огонь левого борта;
- кормовой огонь, белый;
- якорный кормовой огонь, белый;
- якорный носовой огонь, белый;
- «Не могу управляться», красный.
Сигнальные фигуры:
- ромб;
- шар (в количестве 3 шт.).
Питание сигнально-отличительных огней напряжением 24 вольта предусмотрено от судовых аккумуляторных батарей.
Ввиду отсутствия экипажа на буксируемом судне снабжения, для своевременного включения сигнально отличительных огней, а также для экономии заряда аккумуляторных батарей предусмотрена установка фотореле.
Схема расположения сигнально-отличительных огней и знаков представлена на рисунке 6.1.
Аварийные и нештатные ситуации, мероприятия
по их предупреждению
Меры по соблюдению правил охраны труда и техники безопасности