КРАТКИЙ АНАЛИЗ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВ НА ЗАДАННОМ НАПРАВЛЕНИИ

Задание на проектирование

Таблица 1

Порт отправления	Вид операции	Порт назначения	Вид операции	Род груза	Объем грузопотока	Партионность
Туапсе	Погрузка	Мадрас	Выгрузка	Керосин	540000 т	15000-25000т
Мапуту	Погрузка	Пирей	Выгрузка	Патока	510000 т	15000-25000т

Содержание:

Введение……………………………………………………………………4

1.Краткий анализ внешних условий эксплуатации

судов на заданном направлении………………………………….............6

1.1. Характеристики района плавания и портов обработки судов……..6

1.2. Транспортная характеристика перевозимых грузов……………….17

1.3. Расчет параметров линии……………………………………………19

2. Расчет и обоснование основных требований к типу судна и

его характеристик………………………………………………………...22

2.1. Основные требования к типу судна. ……………………………….22

2.2. Обоснование границ варьирования и выбор вариантов…………...23

2.3. Определение водоизмещения и дедвейта судна…………………...25

3. Расчет важнейших стоимостных характеристик судна и

производственно-финансовых показателей его использования………31

3.1. Расчет провозоспособности и потребного числа судов…………...31

3.2. Определение строительной стоимости судна……………………..34

3.3. Расчет сметы эксплуатационных расходов судна и суточной

себестоимости его содержания………………………………………….37

3.4. Расчет эксплуатационно-экономических показателей работы

судна………………………………………………………………………43

4. Выбор оптимального варианта типа судна…………………………..48

5. Формулировка задания на проектирование судна…………………..49

6. Список литературы..…………………………………………………..52

Введение

Морской транспорт - одна из важнейших отраслей в экономике России. В современных условиях речь идет о его выживании.

Стратегическая важность морского транспорта заключается, в частности, в том, что при его отсутствии затраты для отечественных грузоотправителей значительно возрастут вследствие монополизации судоходного рынка иностранными компаниями.

Перспективы развития морского транспорта в России и особенно в Новороссийске связаны с огромной грузовой базой, которая сейчас используется конкурентами. В случае, если современные тенденции роста объемов торговли сохранят свой темп, объем грузопотока, проходящего через Российские порты должен возрасти.

Отсюда вытекает необходимость постройки новых судов для освоения этих грузопотоков. Исходя из современных тенденций, специализации флота, суда стараются строить непосредственно под конкретный грузопоток. Зная груз, особенности трассы и портов захода, возможно выбрать оптимальное по своей эффективности судно для использования на данной линии. Таким образом, рентабельность задуманного проекта оказывается несравненно выше, чем при расширении флота наугад.

Целью данной курсовой работы является выбор оптимального судна, которое будет использоваться на заданной линии. Оптимальный тип судна определяется из совокупности тех-экспл характеристик, его грузоподъемности, грузовместимости, скорости, типа СЭУ. Первоначально производят группировку наличного флота по эксплутационным характеристикам, по условиям плавания, размерам грузопотоков, пригодности и приспособленности для перевозок данного рода груза. Основным критерием оценки эффективности оптимального судна являются приведенные затраты. Особенностью их определения является то, что при определении удельных капиталовложений берется балансовая соимость судна.

Основными задачами работы являются обоснование важнейших технико-эксплуатационных и экономических характеристик и выбор оптимального по показателям эффективности типа судна в соответствии с направлением его работы для разработки задания на проектирование.

Расчеты состоят из трех этапов:

1. Подготовка и обработка данных;

2. Подбор и разработка эксплуатационных, стоимостных и некоторых технических нормативов для обеспечения расчётов необходимых показателей.

3. Расчёт эксплуатационно-экономических показателей для оценки экономической эффективности работы возможных вариантов судов и выбор оптимального варианта.

КРАТКИЙ АНАЛИЗ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВ НА ЗАДАННОМ НАПРАВЛЕНИИ

Транспортная характеристика перевозимых грузов

В понятие " транспортная характеристика груза" входят: объемно-массовые характеристики, режимы хранения, физико-химические свойства, особенности упаковки и тары, а также некоторые товарные свойства груза. Другими словами это совокупность свойств грузов, определяющих условия и технологию его перевозки, погрузки и хранения.

Назначение и специализация проектируемого судна, а также наличие систем подогрева, принудительной вентиляции и т.п. в первую очередь зависит от вида и транспортных характеристик груза.

Керосин(осветленный).

Керосин осветленный характеризуется такими свойствами и параметрами, как: плотность, вязкость, температура вспышки, температура воспламенения, температура самовоспламенения, огнеопасность, взрывоопасность, температура застывания, испаряемость, ядовитость, содержание воды. Керосин такого типа в основном применяют в керосиновых или в калильных лампах, а также в качестве топлива (керогаз, керосинка, примус) и растворителя. Качество такого керосина в лампах определяется в основном высотой некоптящего пламени. Существенное влияние на ВНП оказывает само качество и состав керосина. Улучшению качеств керосина может содействовать гидроочистка. Керосин относится к опасным легковоспламеняемым грузам (температура вспышки менее 61̊ С ).Технические характеристики:

1. Плотность: - при 20°С, кг/м3, не более 795

- при 15°С, кг/м3, не более 799

2. Фракционный состав: - до 200°С перегоняется, %, не менее 50

- конец кипения керосина, °С, не выше 290

3. Цвет в условных единицах КНС, не более 6

4. Высота некоптящего пламени, мм, не менее 25

5. Температура вспышки, °С, не ниже 28

6. Температура помутнения, °С, не выше -15

Нормы характеристик осветительных керосинов в России задаются стандартами ГОСТ 11128-65 «Керосин осветительный из сернистых нефтей» и ГОСТ 4753-68 «Керосин осветительный». Характеристика осветленного приведена в таблице 8.

Таблица 8.

Нефтепродукт	Плотность при 20 °С	Температура самовоспламенения паров в воздухе(метод «капли») °С	Температура вспышки °С	Температурные пределы взрываемости насыщенных паров в воздухе. " С
нижний	верхний
Керосин(осв.)	799 кг/м3		+28

Патока.

Патока - продукт неполного кислотного (разбавленными кислотами) или ферментативного гидролиза крахмала. Образуется как побочный продукт при производстве сахара и крахмала.В чистом виде патока не имеет цвета, а «по консистенции похожая на молодой жидкий мёд». В зависимости от качества и количества растворенных сахаров и декстринов патока разделяется на карамельную, вареную и глюкозную. Перевозка патоки наливом регламентируется РДЗ 1.11.81.62-85, (сборник правил морской перевозки продовольственных грузов, книга 2).Не допускается погрузка патоки с грузами, воспринимающими и выделяющими запахи. Оптимальные условия хранения патоки: температура 4-10 °С и относительная влажность 65-70%. Повышенное содержание воды в патоке приводит к ее брожению и порче, т. к. активизирует жизнедеятельность микроорганизмов. Продолжительное воздействие высоких температур (свыше 40 °C) приводит к изменению состава сахара, нарастанию кислотности и потере товарных качеств, а также приводит в сахароаминной реакции разложения сахаров, которая вызывает самопроизвольное повышение температуры груза до кипения, в результате чего происходит обильное выделение пены, интенсивное газообразование, что в конечно счете может привести к выбросу груза и взрыву. Разбавление патоки водой может приостановить начавшуюся реакцию.На протяжении рейса патока должна подогреваться до температуры 37-40 °C, величина температуры подогретого груза должна быть ниже температуры груза при погрузке. При подходе к порту выгрузки температура патоки должна находиться в пределах 50 °C, что указывается в чартере. Скорость подогрева не должна превышать 3-5 °C в сутки. При погрузке, перевозке, мойке и зачистке танков от патоки выделяется углекислый газ. Воздух с содержанием CO₂ выше 0, 1% является опасным для здоровья человека. Содержание кислорода в танке должно быть не менее 20%.

Характеристика грузов приведена в таблице 9

Таблица 9

Наименование груза	УПО, м³/т
Керосин	1, 29
Патока	0, 9

Расчет параметров линии

Диаграмма конфигурации грузопотоков:

Масштаб:

Трасса 1см: 1000 миль

Груз 1см: 100 тыс. т.

5794 мили

4358 мили

Мапуту

Мадрас

510 тыс.т (Патока)

540 тыс.т (керосин)

Туапсе

5751миля

Пирей

981 миля

Рисунок 1

По «определяющему» потоку производим расчет потребной удельной грузовместимости судна, работающего на заданном направлении.

, м³/т (1)

где W_max – наибольший объем прямого и обратного грузопотока, м³,

Q_max – наибольшее количество груза, предъявленное к перевозке в прямом и обратном направлении, т.

W_max = 696600 м³,

Q_max = 540000т.

Полученное значение потребной удельной грузовместимости определяет выбор конструктивного типа судна. Для перевозки «тяжелых» грузов используются суда с минимальным надводным бортом ( = 1, 3 - 1, 5 м³/т), для перевозки «легких» – суда с избыточным надводным бортом ( = 1, 55 - 2, 3 м³/т).

Так как = 1, 3 м³/т, то судно будет иметь минимальный надводный борт.

Расчет других средних параметров линии производим по формулам:

1. Суммарный грузопоток:

, (2)

2. Суммарный грузооборот:

, (3)

3. Средняя дальность перевозки 1т груза:

; (4)

4. Протяженность линии:

, (5)

5. Коэффициент использования грузоподъемности:

или , где . (6)

6. Коэффициент сменности грузов:

; . (7)

Средневзвешенные валовые нормы грузовых работ для линии в целом за рейс:

, где (8)

Q_i^рос.п. – количество i-го груза погруженного (выгруженного) в порту России или СНГ, т.

Q_i^ин.п. – количество i-го груза погруженного (выгруженного) в иностранном порту, т.

М_в_i^рос.п. – валовая норма погрузки (выгрузки) i-го груза в российском порту, т/сут.

М_в_i^ин.п. – валовая норма погрузки (выгрузки) i-го груза в иностранном порту, т/сут.

РАСЧЁТ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ТИПУ СУДНА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК

2.1 Основные требования к типу судна

Для обоснования основных требований к типу судна резюмируются выводы предыдущих подразделов. В первом приближении можно сформулировать следующие характеристики типа судна:

- Тип судна: танкер-продуктовоз.

- Назначение и специализация судна: перевозка наливных грузов; широкая специализация.

- Ограничение по району плавания: неограниченный район плавания.

- Ледовый класс: Л3.

- Архитектурно-конструктивный тип: однопалубное судно с двойным дном, двойными бортами, с кормовым расположением жилой надстройкой и МКО, с бульбообразным носом и транцевой кормой. Минимальный надводный борт(W=1, 3м³/т).

- Удельная грузовместимость: W=1, 29=1, 3 м3/т.

- Ограничение по осадке: Максимальная осадка –11, 2 метров (т.к. наименьшая осадка в порту Мапуту).

- Грузовые средства судна: проектируемое судно должно быть оборудовано грузовыми и зачистными насосами, грузовыми и зачистными магистралями трубопроводов, манифольдами и приемными патрубками (храпками), арматурой трубопроводов, системой подогрева груза, системой инертных газов и газоотводной системой.

- Наличие специальных систем и устройств: проектируемое судно должны быть оснащено 2 противопожарными центробежными насосами, системой паротушения, пенотушения, углекислотного тушения, системой пожарной сигнализации (световая и звуковая), системой принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха, температурным режимом, устройствами по предотвращению загрязнения (сепараторами трюмных вод и установками для биологической очистки).

2.2. Обоснование границ варьирования и выбор вариантов типа судна

В соответствии с предполагаемым режимом эксплуатации необходимо выбрать грузоподъемность и скорость судна.

При разработке вариантов по чистой грузоподъемности необходимо учитывать следующие факторы:

- глубины на трассе следования и в портах захода;

- дальность перевозок;

- нормы грузовых работ.

Глубины на трассе следования или в портах ограничивают осадку судна, а значит, и определяют допустимое водоизмещение в первом приближении.

Допустимое водоизмещение в первом приближении:

, где (9)

Т_max – допустимая осадка судна.

t_отн – относительная осадка, равная 0, 28-0, 33 м.

Т_max= h- ∆ h, м, (10)

h- ограниченная глубина на трассе или в портах, м;

∆ h- запас на заносимость фарватера, равный 0, 4 м;

Максимальное значение дедвейта судна:

, где (11)

– коэффициент утилизации водоизмещения, равный 0, 80-0, 85 для танкерного флота.

Допустимое значение чистой грузоподъемности судна:

, где (12)

– коэффициент утилизации дедвейта, принимаемый в пределах 0, 88-0, 95.

Полученное значение чистой грузоподъемности принимаем верхним пределом варьирования, так как проектируемое судно будет работать на линии большой протяженности (L = 16883 миль) со средними нормами грузовых работ (Мв = 11964, 99 т/сут.) и перевозить массовые грузы с большим объемом суммарного грузопотока (å Q = 1050000 т), который предъявлен к перевозке. Из табл.1 Приложения выбираем интервал варьирования для рассчитанной чистой грузоподъемности, равный 2000 т. Следовательно, значения чистой грузоподъёмности будут следующие:

=20700 т =22700 т =24700 т

Определим следующие характеристики судна:

Валовая грузоподъемность судна: (13)

, ,

Водоизмещение судна: (14)

, ,

В данной курсовой работе протяженность линии большая, а учитывая, что преимущества высокоскоростных судов реализуются на больших расстояниях, можно взять скорость в 15 узлов за минимальную с шагом 1 уз., т.е. скорости 16 и 17 уз.

Типы двигателя берем МЛДВС, т.к. ориентировочная мощность варьирует в пределах 6, 0-25, 0 тыс. л.с. МЛДВС работает на ПТУ мазуте и диз. топливе с удельным расходом топлива 145 г/л.с. час.

Проведенные расчеты и обоснования позволяют составить таблицу вариантов типа судна, для которых выполняются все дальнейшие расчеты.

Варианты типа судна

Таблица 10

	Грузоподъемность, тонн
Тип СЭУ	Dч₁ = 20700	Dч₂ = 22700	Dч₃ = 24700
	Скорость хода, уз	Скорость хода, уз	Скорость хода, уз
МЛДВС	V₁=15	V₂=16	V₃=17	V₁=15	V₂=16	V₃=17	V₁=15	V₂=16	V₃=17

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ТИПА СУДНА

Сравнительная оценка исследуемых вариантов проектируемого судна производится по полученным эксплуатационно-экономическим показателям, приведенным в таблице № 15. Выбирая оптимальный вариант, рассмотрим в первую очередь такие важные показатели, как общая экономическая эффективность капитальных вложений, ТЧЭ, себестоимость перевозки 1т груза, общий финансовый результат и ЧВВ.

Общая экономическая эффективность капитальных вложенийдля оптимального варианта судна должна быть максимальной, т.к. эта величина обратна сроку окупаемости. Мax Э_о = 0, 3 для судна с D_ч=24700 т и скоростью 15 узлов. При этом срок окупаемости равен 3, 34 года.

ТЧЭ наибольший у судна с D_ч=24700 т (57477, 99 ам.дол/сут – для скорости 16 узлов).

Себестоимость перевозки 1т груза должна быть минимальной. Мin себестоимость перевозки 1 т груза Sт = 1687 руб./т. у судна с максимальным Dч = 24700 т и минимальной скоростью - 15 узлов.

Общий финансовый результат должен быть максимальным. Мах ∑ Ф_об= 433086479, 67 для судна с Dч =24700 т и скоростью 15 узлов.

Чистая валютная выручка также должна быть максимальной. Мах ∆ F_u= 19078917, 45 для судна с Dч =24700 т и скоростью 16 узлов.

Таким образом, оптимальный вариант типа судна – с D_ч=24700 т и скоростью 15 узлов, так как:

1.Это судно имеет наибольшую эффективность капитальных вложений и наименьшую сравнительную экономическую эффективность.

2.У данного судна наименьший срок окупаемости – 3, 34 года.

3.Также у этого судна наивысший финансовый результат ∑ Фоб= 433086479, 67 и самая низкая себестоимость перевозки 1 т груза Sт=1687 руб./т.

ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДНА.

На основе выполненного анализа и расчетов выбран оптимальный вариант типа судна, который даст заказчику возможность использовать его с наибольшей эффективностью на заданном направлении перевозок.

На основании данных оптимального варианта судна необходимо сформулировать задание на проектирование, которое в свою очередь, является базой для разработки построечного проекта, либо для покупки наиболее соответствующего всем требованиям судна.

Для наиболее точного соответствия характеристик проектируемого судна требованиям заказчика в задании указывается следующее:

1) Назначение и специализация судна: проектируемое судно предназначено для перевозки нефти и нефтепродуктов. Назначение судна определяется родом грузов, предъявляемых к перевозке (в заданном варианте керосин и патока); танкер-продуктовоз широкой специализации.

Архитектурно - конструктивный тип: однопалубное судно с двойными бортами, двойным дном, с кормовым расположением МКО и жилой надстройки, с бульбообразным носом и транцевой кормой и минимальным надводным бортом.

Грузовые средства судна: проектируемое судно должно быть оборудовано грузовыми и зачистными насосами, грузовыми и зачистными магистралями трубопроводов, манифольдами и приемными патрубками (храпками), арматурой трубопроводов, системой подогрева груза, системой инертных газов и газоотводной системой.

Наличие специальных систем и устройств: проектируемое судно должны быть оснащено 2 противопожарными центробежными насосами, системой паротушения, пенотушения, углекислотного тушения, системой пожарной сигнализации (световая и звуковая), системой принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха, температурным режимом, устройствами по предотвращению загрязнения (сепараторами трюмных вод и установками для биологической очистки).

14) Численность экипажа и рекомендации по его размещению: 22 человека, размещенные в одноместных каютах.

15) Строительная стоимость судна: строительная стоимость судна серии равна Sс.сред. = 1451956261 руб. (исходя из расчетов).

Число судов серии: 4 судна.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лоции морских бассейнов.

2. Guide to port entry.

3. Андронов Л.М. Грузоведение и стивидорные операции. М.: Транспорт, 1971 г.

4. Жуков Е.И., Письменный М. Н. Технология морских перевозок. -М: Транспорт, 1971 г.

5. Снопков В.И. Морская перевозка грузов. - М.: Транспорт.

6. Приказ № 36. Сборы в российских портах.

7. Нормативы сборов в иностранных портах. Учебно-методические материалы.

8. Фрахтовые ставки за перевозку генеральных и навалочных грузов. Учебно-методические материалы.

9. Виницкая Н.Н. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине “ Организация производства на предприятиях отрасли “.

10.Валовое время обработки судов в морских портах. Чартерные нормы стояночного времени. Приложение.

11.Немчиков В.И. Организация работы и управления морским транспортом: Учебник для морских ВУЗов.-М.: Транспорт, -1982-343с.

12.Краев В.И. Экономическое обоснование при проектировании морских судов.-2-е изд., перераб. И доп.-Л.: Судостроение, 1981.-280с.