Технология и организация перегона судна снабжения из г. Комсомольска-на-Амуре в г. Большой Камень

Размещено на http://www.allbest.ru

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Технология и организация перегона судна снабжения

из г. Комсомольска-на-Амуре в г. Большой Камень

2014

Аннотация

Технология и организация перегона судна снабжения из г. Комсомольска-на-Амуре в г. Большой Камень

Пояснительная записка состоит из 95 страниц, 13 рисунков, 47 таблиц и одного приложения. Использованы материалы и данные 41 источника.

Составлена технология и организация перегона судна по реке и морю.

Изучена гидрометеорологическая обстановка в районах перегона, и проработаны маршруты перегона по реке и морю.

Рассчитаны буксировочные сопротивления судна в речной и морской воде при заданных скоростях движения - и определен состав буксирных ордеров на речном и морском участках перегона.

Составлены графики движения буксирных ордеров на речном и морском участках перегона.

Рассмотрены и определены статьи затрат на проведение перегона.

Освещены аспекты безопасности проведения перегона, охраны труда и соблюдений правил техники безопасности, а также рассмотрены мероприятия по предупреждению и устранению чрезвычайных ситуаций во время перегона.

Abstract

Technology and organization of driving supply vessel 
from, Komsomolsk-on-Amur, in Big Stone.

Explanatory note consists of 95 pages, 13 figures, 47 tables and one Annex. The materials used and the data 41 source.

Composed technology and organization of driving a ship in the sea and river.

Studied hydro-meteorological conditions in areas of run, and worked transhumance routes on the river and the sea.

 Designed towing resistance of a ship at sea and river water at the required speeds of movement and determine the composition of the tow orders on river and marine areas of the driving.

Schedules of movement of the towing orders for river and sea areas of the driving.

Considered and defined article of the costs of driving.

Li t aspects of safety driving, labor protection and observance of safety rules, and also describes the measures for the prevention and elimination of emergency situations at the time of driving.

Введение

В настоящее время у стенки достроечного пирса ОАО «Амурский судостроительный завод» (ОАО «АСЗ») в доке типа «ПД-449» происходит достройка судна снабжения «Иван Сидоренко» проекта №22420, заводской №365 (рисунок 1).

Заказчиком судна выступает ООО «Газфлот» - дочернее общество ОАО «Газпром». Проект судна разработан центральным конструкторским бюро (ЦКБ) «Балтсудопроект» в составе ФГУП ЦНИИ имени А.Н. Крылова.

Судно было перемещено из стапельного дока №9 цеха №17 в плавучий док 31 мая 2013 года, в котором в течение последнего года проводились корпусные и достроечные работы внутри и снаружи корпуса судна, монтаж слесарного насыщения, испытания цистерн и объемов, работы по отделке помещений, изготовление и монтаж систем и оборудования.

Рисунок 1 - Достройка судна «Иван Сидоренко» в плавучем доке у достроечного пирса

Необходимость вывода судна из стапельного дока и его перекатка в плавучий док обусловлена двумя главными причинами.

Во-первых, это невозможность установки и монтажа корпуса надстройки на основной корпус судна в цеховых условиях, в связи с недостаточной высотой стапельного дока.

Во-вторых, в ракурсе перспективного планирования ОАО «АСЗ» постоянно испытывает дефицит стапельных построечных мест, а это негативно сказывается на деловых переговорах по формированию портфеля заказов (готовность Министерства обороны РФ к заключению контрактов на строительство еще двух корветов проекта №20380, двух тральщиков с корпусом на стеклопластиковой основе, и плавучего понтона для специального обслуживания в море подводных лодок; а также, строительство серии транспортных судов арктического назначения для Министерства транспорта РФ и т.д.).

Спуск судна на воду для проведения швартовых испытаний планируется ориентировочно в августе 2014 года, после завершения вышеуказанных работ, а также после выполнения окраски цистерн, объемов, помещений и корпуса судна внутри и снаружи.

Транспортировку построенных и отремонтированных на ОАО «АСЗ» судов и кораблей на сдаточную базу в г. Большой Камень, для ходовых испытаний и сдачи заказчику, традиционно проводят по маршруту, состоящему из двух характерных участков: речного - по реке Амур до г. Николаевска-на-Амуре, и морского - от Амурского лимана по Татарскому проливу и Японскому морю до г. Большой Камень.

Транспортировка осуществляется путем перегона судов на плаву с помощью буксиров, либо транспортировкой в плавучих доках.

Перегон (транспортировку) целесообразно проводить в период с сентября по октябрь, т.к. вследствие осеннего половодья улучшаются гидрологические условия на речном участке трассы перегона.

Насколько известно, руководством ОАО «АСЗ» еще не принято решение по способу транспортировки судна проекта №22420 зав. №365 в Японское море, в частности, рассматривается вариант транспортировки судна в плавучем доке типа «ПД-449», в котором оно сейчас и достраивается.

Мы же, в данной дипломной работе, рассмотрим перегон судна проекта №22420 из акватории ОАО «АСЗ» г. Комсомольска-на-Амуре в акваторию г. Большой Камень традиционным вариантом - буксировкой кильватерным способом за нос спущенного на воду судна.

В ходе дипломной работы будем руководствоваться проектной, конструкторской и технической документацией ЦКБ «Балтсудопроект».

Вследствие деления маршрута перегона на два этапа (участка), основной раздел дипломной работы разделен на две части:

1) Технология и организация буксировки по реке Амур.

2) Технология и организация буксировки по морскому участку перегона.

Часть 1.

1.1 Общие сведения о судне снабжения проекта №22420

Назначением судна проекта №22420 является:

- снабжение плавучих буровых установок расходными буровыми технологическими материалами (трубами, цементом, бентонитом, баритом, солевыми и невзрывоопасными буровыми растворами на основе базового масла с температурой вспышки выше 61 оС не содержащими нефть и нефтяные газы), запасными частями, топливом с температурой вспышки выше 61 оС, водой и продовольствием;

- снабжение плавучих буровых установок материально-производственными запасами;

- оказание помощи аварийным судам, плавучим буровым установкам и другим плавательным средствам, прием и размещение спасенных людей;

- участие в тушении пожаров на судах, плавучих и береговых сооружениях в соответствии с возможностями устанавливаемого на судне противопожарного оборудования.

Судно предназначено для неограниченного района плавания. Основные районы эксплуатации - моря Арктического шельфа РФ.

Архитектурно-конструктивный тип судна - морское, стальное, однопалубное с удлиненным баком, со сдвинутой в нос жилой надстройкой и открытой палубой в кормовой части, с наклонным форштевнем и транцевой кормой, со сдвинутым в нос расположением машинного отделения, с двумя полноповоротными винто-рулевыми колонками (ВРК) и двумя носовыми подруливающими устройствами (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Боковой вид судна проекта №22420

Условия эксплуатации определены диапазонами температуры окружающего воздуха от минус 40 °С до плюс 34 °С, и температуры воды от минус 2 °С до плюс 30 °С.

Судно проектируется и строится на класс Российского Морского Регистра судоходства (РМРС): КМ Аrс4 [1] АUT 1 FF2WS DYNPOS-2 ЕРР Supply vessel, Special purpose ship.

Основные характеристики судна представлены в таблице 1.1:

Таблица 1.1 - Основные характеристики судна проекта №22420

Характеристика	Значение
Длина наибольшая, м	89,995
Длина между перпендикулярами, м	82,6
Длина по грузовую ватерлинию, м	85,95
Ширина наибольшая, м	19,0
Высота борта на миделе до верхней палубы, м	9,5
Осадка по грузовую ватерлинию, м	7,0
Водоизмещение в воде плотностью 1,025 т/м3 при осадке по грузовую ватерлинию, т	8016
Дедвейт в воде плотностью 1,025 т/м3 при осадке по грузовую ватерлинию, т	4243

Остойчивость и аварийная остойчивость судна при всех эксплуатационных случаях нагрузки удовлетворяет требованиям Правил РМРС к остойчивости судов специального назначения неограниченного района плавания.

Непотопляемость судна при всех эксплуатационных случаях нагрузки обеспечивается в соответствии с требованиями Правил РМРС для данного типа судов.

Корпус судна разделен на восемь водонепроницаемых отсеков семью поперечными водонепроницаемыми переборками на шпангоутах №№ 10, 23, 37, 71, 83, 110 и 122.

Управляемость судна удовлетворяет требованиям Правил РМРС. Для повышения маневренности судна (при швартовке, прохождении в узкостях, включая маневры на малой скорости хода и др.), а также для удержания судна в необходимом положении (при работе лафетных стволов системы тушения пожаров на внешних объектах, передачи грузов на плавучие объекты и т.п.) предусматриваются два носовых подруливающих устройства мощностью по 1080 кВт.

Выбранные мощности и количество подруливающих устройств, во взаимодействии с винто-рулевыми колонками, обеспечивают выполнение судном требований РМРС по динамическому позиционированию на класс DYNPOS-2.

В целях уменьшения качки судно оборудуется скуловыми килями.

Пожарная безопасность судна обеспечивается конструктивными элементами противопожарной защиты, системами пожаротушения, пожарной сигнализации, а также противопожарным оборудованием и снабжением.

На судне предусмотрены к установке на каждый борт по четыре спасательных плота сбрасываемого типа (два вместимостью по 20 человек каждый и два вместимостью по 25 человек каждый).

Автономность судна по запасам топлива и масла на чистой воде при экономической скорости хода 12 узлов составляет 30 суток.

Автономность судна по запасам пресной воды и провизии составляет 30 суток, пополнение запасов пресной воды осуществляется с помощью опреснительной установки с последующей минерализацией и обеззараживанием.

Запасы пресной воды и топлива могут быть использованы для передачи на другие плавучие объекты.

Скорость полного хода на глубокой воде при осадке 7 м при суммарной мощности на винтах ВРК 10 000 кВт, при волнении моря не более двух баллов по шкале Бофорта, силе ветра не более трех баллов, при чистом свежеокрашенном корпусе составляет 17,0 (±0,3) узлов.

Скорость экономического хода при осадке 7 м, при волнении моря не более двух баллов по шкале Бофорта, силе ветра не более трех баллов, при чистом свежеокрашенном корпусе составляет 12,0 (± 0,3) узлов.

Экипаж судна состоит из 20 человек, для которых предусмотрены 20 одноместных кают с санузлом и душем.

Для жизнедеятельности и отдыха экипажа на судне предусматриваются помещения различного назначения, в том числе салон, сауна, спортивная каюта, прачечная, амбулатория (операционная), изолятор с тамбуром и т.д.

Для эпизодического размещения на судне 40 человек специального персонала, выполняющего работы по обслуживанию специального груза и подготовке его к разгрузке, предусматриваются отдельные помещения. Это 10 двухместных кают с санузлом и душем и одна блок-каюта капитанского класса.

Также, на судне предусматривается возможность временного размещения 100 спасенных человек. Их размещение предусматривается в каютах специального персонала, в жилых, служебных и общественных помещениях [1].

1.2 Выбор способа буксировки судна снабжения

Буксировка судов относится к особым случаям морской практики. Как правило, буксировка осуществляется транспортными судами или мощными буксирами-спасателями. Для обслуживания буксируемого объекта, особенно крупнотоннажного судна, маневрирования в портах и узкостях, в помощь буксировщику придаются один или два вспомогательных (одерживающих) буксира. Буксировочная операция предусматривает: предварительную проработку предстоящего маршрута перехода, предварительные расчеты по буксировке, рекомендации капитанам. Как правило, все это выполняется специалистами научных учреждений морского флота и опытными капитанами в том случае, если буксировочная операция планируется заранее. В случае вынужденной (случайной) буксировки эти расчеты должны выполняться капитанами судов на основе принятых в морской администрации страны рекомендаций по буксировке.

Различают следующие виды буксировки:

- аварийная (вынужденная) буксировка поврежденных судов, потерявших ход;

- плановая буксировка несамоходных судов и объектов;

- вспомогательная (внутрипортовая) буксировка в гавани и на рейдах.

Существуют следующие способы буксировки:

- буксировка в кильватер за нос на длинном буксирном тросе (основной способ буксировки - применяется при морских и дальних океанских плаваниях) длинной более 200 м;

- буксировка в кильватер за нос на коротком буксирном тросе (во льдах, в портах, на мелководье, при вспомогательной буксировке) длиной от 30 до 40 м;

- буксировка в кильватер за корму (применяется при буксировке судов с поврежденной носовой оконечностью);

- буксировка лагом (борт о борт) - применяется в портах и на хорошо защищенных от морской волны акваториях;

- буксировка методом толкания - применяется в основном на реках и озерах.

Буксирный караван может состоять как из двух судов, так и из нескольких, как буксирующих, так и буксируемых.

Учитывая технические характеристики судна проекта №22420 и общепринятые рекомендации по выбору способа буксировки, в рамках данной дипломной работы в качестве способа буксировки судна проекта №22420 из г. Комсомольска-на-Амуре в г. Большой Камень примем буксировку в кильватер за нос на буксирном тросе [2].

Часть 2

В рамках разработки технологии буксировки и дальнейшего определения состава буксирного ордера, необходимо первоначально проработать и провести расчеты и оценки параметров судна, на момент буксировки, а также соответствие требованиям Речного и Морского Регистров:

- положения центра тяжести, осадки, крена и дифферента;

- посадки и остойчивости;

- буксировочного сопротивления;

- характеристик и прочности буксирного устройства.

На основании указанных расчетов и оценок, а также анализа гидрометеорологических условий на трассе перегона будут определены состав и схема буксирного ордера.

Вследствие присутствия в маршруте перегона двух характерных участков - речного и морского, представляется целесообразным разработку технологии перегона вести раздельно по соответствующим разделам.

2.1 Конструктивное обеспечение буксировки

2.1.1 Конвертовка судна

Подготовка судна к перегону должна выполняться в соответствии с общими требованиями по конвертовке.

1) Дельные вещи (крышки, горловины, люки, двери, иллюминаторы, окна, съемные листы) должны быть испытаны на водонепроницаемость. В случае отсутствия штатных дверей, крышек люков, иллюминаторов или рубочных окон должно быть обеспечено водонепроницаемое и прочное закрытие отверстий путем установки заглушек или щитов, обеспечивающих водонепроницаемость и прочность с проверкой их на водонепроницаемость.

2) При отсутствии штатных крышек иллюминаторов, а также крышек для окон рубки, окна и иллюминаторы следует закрыть стальными щитами на прихватках.

3) Все наружные двери, иллюминаторы, крышки грузовых люков, горловины междудонных отсеков и всех цистерн, вентиляционные головки, а также все другие крышки, установленные на открытой палубе должны быть задраены по-походному. Задрайки всех наружных водонепроницаемых дверей и крышек должны быть зафиксированы против открывания. Имеющиеся барашковые задрайки зафиксировать угольником или, в крайнем случае, проволокой. Штормовые крышки иллюминаторов рубки должны быть задраены. В обеспечение доступа для осмотра машинного отделения - двери должны быть задраены по-походному и закрыты на замок.

4) Установленные механизмы, оборудование и снабжение, крепление которых недостаточно для морского перегона, должны быть дополнительно надежно раскреплены.

5) Все материалы и оборудование, необходимые для достройки, уложенные в помещениях, должны быть надежно раскреплены с помощью клиньев, скоб, проволоки во избежание перемещения их во время перегона. При этом должен быть обеспечен свободный доступ для осмотра помещений и горловин. Количество погруженного материала и оборудования, а также их размещение, должно производиться в соответствии с условиями по обеспечению остойчивости и удифферентовке судна.

6) Все устройства должны быть закреплены по-походному, мачтовые устройства подняты и зафиксированы.

7) Должны быть надежно закрыты, застопорены и опломбированы донно-забортная арматура, клапаны всех приемных и отливных отверстий в корпусе судна.

В случае невозможности установки донно-забортной арматуры, клапанов приемных и отливных отверстий, заглушить трубы внутренними заглушками с резиновым уплотнением.

7) Все переборочные, палубные стаканы, приварыши, кабельные коробки, сальники и т.п., трубы для перехода кабеля на наружном корпусе при отсутствии штатных закрытий должны быть надежно заглушены.

9) Судно должно быть укомплектовано шлангами, переносными эжекторами и мотопомпой для возможности откачки воды из отсеков водоотливными средствами судна-буксировщика или судна-сопровождения, или для заливки балластной воды.

10) С каждого борта должен находиться шторм-трап, надежно закрепленный за фальшборт для возможности доступа на судно со шлюпки.

11) Должна быть обеспечена водонепроницаемость палубных якорных клюзов в цепных ящиках.

12) Должны быть задраены все пробки мерительных труб на главной палубе. Лацпорты и шпигаты должны быть приведены в рабочее состояние.

13) Судно должно быть укомплектовано аварийно-спасательным и противопожарным имуществом. Аварийно-спасательное и противопожарное имущество и снабжение (для возможности быстрого использования в случае необходимости) должно быть уложено в помещении аварийно-спасательного имущества. При этом дверь в помещение должна быть задраена, закрыта на замок и опломбирована. Во время буксировки законвертированного судна, ключ должен находиться у старшего аварийно-спасательной службы.

14) До закрытия и стопорения наружных дверей и крышек во всех помещениях и отсеках должна быть произведена тщательная уборка от мусора, остатков воды и отходов горюче-смазочных материалов.

15) Все открытые части палубных механизмов, подверженные коррозии от действия морской воды, должны быть покрыты консервирующей смазкой.

16) Должна быть выполнена балластировка судна для удифферентовки, создания необходимых осадок, обеспечения остойчивости, прочности судна и предотвращения ударов волн о днище в носовой оконечности.

17) Все работы по конвертовке должны выполняться в соответствии с правилами и требованиями безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии [3].

2.1.2 Расчет нагрузки масс судна

Для определения водоизмещения и осадки судна при буксировке по речному участку перегона до г. Николаевска-на-Амуре, обратимся к проектному документу №22420.ИМЯН.360060.203 - «Расчет нагрузки масс» [4].

При выполнении расчёта учитывались следующие положения:

- буксировка судна производится без экипажа и запасов;

- состояние нагрузки судна неизменно на протяжении всего перегона;

- удельный вес забортной воды равен 1,0 т/м3;

- судно буксируется с пресным удифферентовочным балластом, принятым перед началом транспортировки;

- положительное направление оси X направлено в сторону носа с началом отсчета на миделе;

- положительное направление оси У направлено в сторону правого борта от диаметральной плоскости;

- положительное направление оси Z направлено вверх от основной плоскости.

Массы и координаты центра тяжести (ЦТ) судна порожнем приняты по данным проектного документа №22420.360060.113РР - «Расчет нагрузки масс судна порожнем» [5].

Расчет выполнен в соответствии с ОСТ5Р.0206-2002 - «Нагрузка масс гражданских и вспомогательных судов».

Сводный расчет нагрузки масс судна порожнем по разделам представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Сводный расчет нагрузки масс судна порожнем

Наименование раздела нагрузки	Масса М, т	Плечо, м	Момент, т*м
		X	У	Z	Мх	Му	Мz
Корпус	2408,42	4,61	0,01	8,39	11112,34	14,13	20195,19
Устройства судовые	228,30	6,91	0,84	9,96	1578,31	191,21	2272,96
Системы	137,41	6,17	-0,80	8,73	847,28	-109,84	1199,75
Установки энергетические главная и вспомогательная	638,50	-9,10	-0,03	5,00	-5812,54	-18,37	3189,63
Электроэнергети-ческая система, внутрисудовые связь и управление	108,58	3,38	1,55	9,59	367,33	168,35	1041,72
Вооружение	4,76	22,92	0,46	22,29	109,11	2,18	106,12
Запасные части, инструмент и приспособления	3,54	8,97	0,76	9,93	31,72	2,69	35,13
Запас водоизмещения, остойчивости	100,00	2,38	0	11,26	238,00	0,00	1126,00
Постоянные жидкие грузы	320,87	3,07	-0,65	1,94	984,16	-208,41	621,25
Снабжение, имущество	20,99	0,13	4,85	5,55	2,63	101,70	116,38
Водоизмещение порожнем	3971,37	2,38	0,04	7,53	9458,34	143,65	29904,13

При расчете весовой нагрузки масс из водоизмещающего объёма корпуса были исключены помещения, сообщающиеся с забортной водой (ледовый и кингстонные ящики, каналы забортной воды), а также мертвые запасы (остатки жидких грузов в корпусе и цистернах запасов топлива и масла), т.к. судно не находилось в эксплуатации и ходовых испытаний на нем не проводилось.

Имея начальный дифферент на нос, судно удифферентовывается на ровный киль путем принятия водного балласта в балластные цистерны (добавляемые массы). При этом осадка судна будет составлять 4,26 м.

Результирующая нагрузка масса судна снабжения в транспортном положении, при буксировке на плаву, на речном участке приведена в таблице 2.2 и составляет 4016,2 т [5].

Таблица 2.2 - Нагрузка масс и координаты ЦТ судна при буксировке

Вид нагрузки судна	Масса, т.	Координаты ЦТ, м	Моменты, т*м
		x	y	z	Мх	Му	Мz
Судно порожнем	3971,4	2,38	0,04	7,53	9452	59	29905
Вычитаемые массы, в т.ч.:	270,9	4,55	-0,63	1,60	1233	-171	433
Остатки воды в корпусе	260,9	4,69	-0,65	1,49	1223	-171	389
Топливо	9,8	0,95	-0,09	4,36	9	-1	43
Масло	0,1	8,30	8,00	6,20	1	1	1
Судно порожнем без части постоянных жидких грузов	3700,5	2,22	0,09	7,96	8219	330	29471
Добавляемые массы:	315,7	4,55	-0,63	1,60	-9626	-284	1222
Балластная цистерна 14 ЛБ	56,3	-41,78	-7,95	7,72	-2352	-448	435
Балластная цистерна 15 ПрБ	21,0	-41,39	7,80	6,55	-869	164	138
Балластная цистерна 16 ДП	65,3	-22,45	0,00	1,79	-1466	0	117
Балластная цистерна 17 ДП	173,1	-28,53	0,00	3,08	-4939	0	533
Водоизмещение при буксировке	4016,2	-0,35	0,01	7,64	-1407	46	30693

В результате расчета было получено значение массы судна и координаты его центра тяжести при буксировке по речному участку перегона. Водоизмещение равно 4016,2 т, координаты центра тяжести х = -0,35 м, у = 0,01 м, z = 7,64 м.

Данные значения соответствуют посадке судна практически без крена на ровный киль с осадкой 4,26 м.

судно перегон буксировка

2.1.3 Оценка посадки и остойчивости судна при буксировке

Для оценки посадки и остойчивости судна проекта №22420 при буксировке по речному участку перегона, обратимся к проектному документу №22420.ИМЯН.360060.205 - «Оценка посадки и остойчивости при буксировке» [6].

Расчёты выполнялись с помощью программного обеспечения САПР «Проект 1», одобренного Речным Регистром и имеющего сертификат № 22 формы РР-8.4 от 13 августа 2010 г.

Проверка остойчивости была выполнена применительно к требованиям "Правил классификации и постройки судов внутреннего плавания" Российского Речного Регистра издания 2008 года (в дальнейшем Правил), предъявляемым к судам класса «Р».

Согласно Правилам, остойчивость грузового судна класса "Р" должна удовлетворять следующим требованиям:

- основной критерий остойчивости (критерий погоды), определяемый как отношение предельно допустимого момента при динамических наклонениях Мдоп к кренящему моменту от динамического действия ветра Мкр, должен быть больше 1;

- начальная поперечная метацентрическая высота с учетом поправок на влияние свободных поверхностей жидких грузов должна быть не менее 0,2 м;

- для судов с центром парусности выше 2 м над действующей ватерлинией кренящий момент от статического действия ветра Мв должен быть не более предельно допустимого момента при статических наклонениях судна М'доп, т.е. должно выполняться условие Мв < М'доп. Предельно допустимый момент определяется в зависимости от предельно допустимого угла крена, принимаемого равным 0,8 угла заливания или углу входа в воду кромки палубы.

Состояние нагрузки судна при буксировке принято в соответствии с проектным документом №22420.ИМЯН.360060.203 - «Расчет нагрузки масс судна».

Из водоизмещающего объёма корпуса, используемого при выполнении расчётов исключены помещения, сообщающиеся с забортной водой (ледовый и кингстонные ящики, каналы забортной воды).

При выполнении расчётов учитывались следующие положения:

- буксировка производится без экипажа и запасов;

- все отверстия в корпусе и переборках задраены с использованием штатных водонепроницаемых закрытий, либо заварены;

- состояние нагрузки судна неизменно на протяжении всей операции;

- удельный вес забортной воды равен 1.0 т/м;

- судно буксируется с удифферентовочным балластом, принятым перед началом буксировки.

Характеристики парусности судна приняты в соответствии с проектным документом №22420.360060.014РР - «Расчет водоизмещений, осадки и начальной остойчивости» [7].

Поправки на влияние свободных поверхностей в частично заполненных балластных цистернах принимались при заполнении равным 50%. Номера (коды) балластных цистерн со свободными поверхностями, используемых в расчётах остойчивости, соответствуют таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Наименования и коды балластных цистерн, используемых для удифферентовки судна при перегоне

Условный код помещений	Наименование отсека	Диапазон практических шпангоутов	Диапазон абсцисс расположения цистерн Хнос. и Хкор., м
-72	Балластная цистерна 12 ЛБ	110 - 122	-24,70 - (-31.90)
72	Балластная цистерна 13 ПрБ	110 - 122	-24.70 - (-31.90)
-81	Балластная цистерна 14 ЛБ	134 - корма	-39.10 - корма
81	Балластная цистерна 15 ПрБ	134 - корма	-39.10 - корма
61	Балластная цистерна 16 ДП	101 - 110	-19.30 - (-24.70)
71	Балластная цистерна 17 ДП	110 - 127	-24.70 - (-34.90)

Результаты расчета представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Результаты расчета остойчивости судна при буксировке

Наименование	Значения
	Расчетное	Допустимое
1	2	3
Осадка на миделе, м	4,26
Осадка носом, м	4,25
Осадка кормой, м	4,26
Поперечная МЦВ с учетом поправок, м	2,523	0,2
Поправка к поперечной МЦВ, м	0,013
Число тонн на 1 см осадки	11,82
Момент, кренящий на 1 градус, тм	176,84
Момент, дифферентующий на 1 см, тм	47,86
Угол максимума 1, град.	34,23
Угол заката, град.	70,27
Максимальное плечо, м	1,390
Угол крена, град.	0,00
Угол опрокидывания, град.	54,16
Амплитуда качки, град.	5,00
Давление ветра, кг/кв.м	28,03
Площадь парусности, кв.м	1174,40
Возвышение центра парусности над ватерлинией, м	8,53
Кренящее плечо, м	0,072
Опрокидывающее плечо, м	0,847
Период бортовой качки, с	10,02	1,00
Критерий погоды	11,81
Допустимый угол крена при статическом действии ветра, град.		30,0
Статический кренящий момент от действия ветра, т*м	246,17	5433,30

Таким образом, в расчётном случае нагрузки при транспортировке судно имеет посадку без крена и дифферента при осадке 4,26 м.

Остойчивость судна удовлетворяет требованиям Речного Регистра к судам класса «Р»:

- основной критерий остойчивости Мдоп/ Мкр равен 11,8 [>1];

- начальная поперечная метацентрическая высота с учетом поправок на влияние свободных поверхностей жидких грузов равна 2,52 м [>0.2];

- кренящий момент от статического действия ветра Мв меньше предельно допустимого момента М'доп в 22 раза [6].

2.1.4 Буксирные устройства судна

Для собственной буксировки судно снабжается одним стальным тросом диаметром 48,0 мм, длиной 200 м, с разрывным усилием 836,5 кН. Хранение троса предусматривается в тросовой кладовой на приводной вьюшке. Судно укомплектовано документацией и соответствующим снабжением для аварийной буксировки в соответствии с Правилом Международной конвенции СОЛАС-74.

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.

Швартовка судна осуществляется с помощью двух швартовных электрических однобарабанных неавтоматических лебедок с турачкой с тяговым усилием по 125 кН каждая, расположенных на палубе рубки первого яруса, и двух швартовных электрических неавтоматических шпилей с тяговым усилием по 125 кН каждый, расположенных в корме на верхней палубе.

Лебедки и шпили имеют Сертификат РМРС и одобрение на хранение и работу при температуре минус 40 оС.

Местное управление швартовными лебедками осуществляется со спаренного поста управления, расположенного рядом с лебедками.

Управление шпилями осуществляется с пультов расположенных вблизи шпилей.

Швартовные лебедки поставляются с комплектом устройства для проверки тормозов.

Для швартовки и буксировки на судне предусматривается необходимое количество клюзов, роульсов и кнехтов требуемых размеров.

Амортизационная защита корпуса при швартовке состоит из утолщенных листов (сечением 300х30 мм), вваренных по обоим бортам вдоль верхней палубы, палубы бака и палубы первого яруса, а также двух пневматических кранцев длиной 3000 мм и диаметром 1500 мм [1].

Характеристики элементов буксирной линии и буксирных устройств судна приведены в таблице 2.5 и в Приложении А.

Таблица 2.5 - Характеристики элементов буксирной линии*

Тип буксирного устройства	Полубрага с цепной вставкой
Цепные элементы	ГОСТ 228-79, калибр 50 мм, 2 категория, МВL 1370 кН
Тросовые шкентели	ГОСТ 7668-80, канат диаметром 39,5 мм SWL 1570 Н/мм2 , МВL 792 кН
Скобы соединительные основной линии	ГОСТ 228-79, скоба концевая 50-2/26, МВL 1370 кН
Скобы соединительные с тросом буксира	ОСТ5.2312-79, скоба СА 250, SWL 25т
Буксировочный кнехт	ГОСТ 11265-73, кнехт II Е-560
* где: - МВL (minimal breaking load) - минимальная разрушающая нагрузка; - SWL (sawing work load) - безопасная рабочая нагрузка.

2.1.2 Анализ гидрометеорологических условий на речном участке буксировки. Планируемый маршрут буксировки

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.

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 [8, 39].

В состав анализируемых гидрометеорологических условий включены гидрометеорологические условия, способные прямо или косвенно оказать влияние на безопасность планируемой операции.

При анализе гидрометеорологических условий использованы результаты обобщения данных и гидрометеорологических исследований, опубликованные в официальных справочных пособиях, лоциях, научно-технических статьях, а так же информационные ресурсы Единой системы информации об обстановке в Мировом океане [8].

2.2.1 Характеристика климатообразующих факторов

На участке перегона по реке Амур преобладает континентальный тип климата. Для всего района перегона характерна муссонная циркуляция атмосферы, сезонная смена господствующих воздушных масс, формирующихся над территорией Азиатского материка с одной стороны и бассейном Тихого океана с другой. В целом климат района холодный и избыточно-влажный. Зимой преобладают ветры северного и северо-западного направлений, летом юго-восточные и южные. На первом этапе перегона существенное влияние на ветровой режим могут оказывать орографические особенности района, способные исказить генеральное направление, и скорость муссонных ветров [8].

1) Метеорологическая характеристика.

Осенью над Азией формируется область пониженного атмосферного давления, а над северной частью Тихого океана -- область повышенного давления (Северо-Тихоокеанский максимум). В результате такого расположения барических образований происходит перенос теплых и влажных масс воздуха с океана на материк (летний муссон). В первую половину летнего муссона (с мая до середины июля) идет вынос воздушных масс с Охотского моря, что обусловливает в районе перегона прохладную пасмурную погоду с туманами, с моросящим дождем.

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. Направление наиболее сильных ветров обычно соответствует направлениям преобладающих ветров.

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.

Муссонная циркуляция нарушается при прохождении циклонов. За год в районе бывает около 50 циклонов. Минимальное количество циклонов наблюдается летом, а максимальное -- в конце осени и начале весны.

Летом на акваторию Японского моря и на территорию Хабаровского края выходят тропические циклоны, в период с июля по октябрь - около 4 циклонов, или около 1 циклона в месяц.

Тропические циклоны обычно движутся через акваторию Японского моря в северном, северо-восточном направлениях или выходят с акватории Жёлтого моря на Приморье и Хабаровский край. Тропические циклоны хорошо прогнозируются, но представляют серьёзную угрозу для выполнения операции. Скорость ветра в тропических циклонах, выходящих в бассейн нижнего течения Амура, достигает 20 м/с и более, а на побережье Приморья 30 м/с и более. Поэтому при организации операции должно быть предусмотрено специализированное оперативное гидрометеорологическое обеспечение.

На ветровой режим существенное влияние оказывает орография. В континентальной части района перегона проявляется долинный эффект, когда ветровые потоки направлены вдоль долины Амура.

2) Анализ ветрового режима.

По данным справочных пособий [9] выполнен анализ ветрового режима на 1 этапе перегона. В таблице 2.6 приведены сведения о повторяемости ветра по градациям скорости в г. Николаевск-на-Амуре (высота над уровнем моря 46м), где отмечается наиболее жёсткий ветровой режим на речном участке маршрута перегона.

Таблица 2.6 - Повторяемость ветра по градациям скорости в г. Николаевск-на-Амуре по месяцам, %

Скорость, м/с	Месяца
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
0-1	32,5	24,6	21,2	15,9	11,1	12,5	16,8	24,8	23,3	21,7	23,2	33,5
2-3	31,4	35,4	38,4	34,3	35,8	38,1	45,6	45,2	41,2	38,9	39,2	31,5
4-5	15,0	20,6	20,1	23,6	25,6	26,6	23,1	19,2	19,4	20,2	12,8	13,5
6-7	14,2	13,3	12,8	18,0	20,2	18,0	11,5	8,8	10,5	12,9	15,1	12,4
8-9	4,9	4,5	5,4	5,3	5,7	4,5	2,6	1,6	4,2	4,3	5,1	5,9
10-11	0,7	0,9	1,3	1,9	0,9	0,3	0,3	0,3	0,9	1,0	2,1	1,2
12-13	0,5	0,7	0,3	0,6	0,3			0,1	0,2	0,4	1,4	0,7
14-15	0,7		0,5	0,4	0,3		0,1		0,1	0,3	0,8	0,8
16-17	0,1				0,1				0,1	0,2	0,2	0,2
18-21									0,1	0,1	0,1	0,3

Повторяемость ветра скоростью 15 м/с и выше по данным анеморумбомерных измерений на станции г. Николаевск-на-Амуре в сентябре не превышает 0,3 %, а в октябре 0,6 % .

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 % [40].

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 %.

3) Анализ волнового режима.

В соответствии с Положением о классификации судов внутреннего и смешанного (река - море) плавания, утверждённого приказом Минтранса РФ от 1 ноября 2002 г. N 136 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 [35].

4) Туманы.

К опасным для плавания метеорологическим условиям в предполагаемый период перегона относятся ограниченная дальность видимости и грозы.

Ограниченная видимость летом обусловлена в основном туманами.

Среднее и максимальное число дней с туманами по данным справочного пособия [9] приведено в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Среднее (Ср) и максимальное (М) число дней с туманами по маршруту перегона, по месяцам

Пункт		Месяца
		I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
г. Комсомольск-на-Амуре	Ср	7	3	0,7	0,6	0,8	1	1	2	4	2	2	4
	М	19	11	4	3	2	4	4	7	9	5	6	10
с. Богородское	Ср	0,2	0	0	0,5	0,8	1	2	4	6	3	0,8	0,3
	М	3	1	1	3	4	4	5	9	12	8	4	4
г. Николаевск-на-Амуре	Ср	0,3	0,4	1	3	4	2	2	4	4	3	0,8	0,3
	М	2	4	4	10	8	7	7	8	10	10	4	2

Средняя продолжительность тумана в день составляет 4-6 часов.

5) Грозы.

При грозах возможно кратковременное шквалистое усиление ветра свыше 15 м/с. Среднее и максимальное число дней с грозами по данным справочного пособия [8,9] приведено в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Среднее и максимальное число дней с грозами по речному участку перегона

Пункт		Месяца
		I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
г. Комсомольск-на-Амуре	Ср				0	2	5	4	3	2	0,1
	М				1	5	9	10	8	6	2
с. Богородское	Ср				0,1	0,8	3	3	3	1	0,1
	М				1	2	5	8	9	4	1
г. Николаевск-на-Амуре	Ср				0	0,4	2	2	3	0,9
	М				1	2	5	8	9	4

6) Характеристика гидрологического режима реки Амур.

Характеристика режима приведена по данным справочного пособия [9].

Маршрут перегона по реке Амур проходит по так называемому Нижнему Амуру. Расход воды в районе Комсомольска-на-Амуре составляет 10 900 м3/с. 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. Основное питание (2/3 стока) река Амур получает от летне-осенних муссонных дождей, а снеготаяние из-за малоснежных зим формирует лишь слабо выраженное весеннее половодье, непосредственно предшествующее основному летнему подъёму уровня воды.

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.

2.2.2 Планируемый маршрут буксировки на речном участке

Схема планируемого маршрута приведена на рисунке 2.1.

Маршрут буксировки проходит в нижнем течении Амура. Расстояние от г. Комсомольска-на-Амуре до устья реки около 577 км [10]. С учетом особенностей судоходных условий, эта часть реки Амур подразделяется на три участка:

- участок от верхней границы порта г. Комсомольск-на-Амуре до селения Сухановка (577-374 км);

- участок от селения Сухановка до селения Богородское (374-191 км);

- участок от селения Богородское до порта г. Николаевск-на-Амуре (191-2 км).

Характеристика каждого из названных участков пути приводится ниже.

1) Участок от порта г. Комсомольск-на-Амуре до селения Сухановка (577-374 км).

Русло на большей части этого участка ограничивается одним рукавом. Островов в русле мало и лежат они преимущественно у берегов.

Ширина основного русла колеблется от 450 м в районе 515 км до 2,7 км на 415 км.

Фарватер в 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.



Рисунок 2.1 - Схема маршрута буксировки по реке Амур с указанием

затруднительных для судоходства участков

Скорость течения на фарватере от порта Комсомольск-на-Амуре до селения Нижнетамбовское (470 км) колеблется в пределах от 2,7 до 6,3 км/ч. Наибольшая скорость наблюдается на 495 км (неподалеку от селения Халби), а наименьшая - у нижней границы порта Комсомольск-на-Амуре. Далее между селениями Нижневартовское и Сухановка (374 км) скорость течения при среднем уровне воды колеблется в пределах 2,9-5,5 км/ч. Наибольшая - 5,5 км/ч на 414 км, наименьшая - 2,9 км/ч на 392 км [8,10].

2) Участок от селения Сухановка до селения Богородское (374-191 км).

Русло Амура на этом участке изобилует островами и отмелями и разветвлено на множество проток. Преобладающая ширина русла от 1,5 до 2,0 км, наименьшая около 600 м находится на 254 и 213 км.

В районе 300-214 км судоходной протокой Амура является Старый Амур.

Фарватер в основном устойчивый за исключением участка от 300 км до 270 км. Преобладающая ширина фарватера в протоке Старый Амур от 600 до 800 м. Самый узкий фарватер на перекатах Халабабацкие в районах 292,5 км и 295 км, где его пересекают отмели с глубинами около 5 м.

Глубины. На фарватере преобладают глубины 7-8 м. Наименьшая глубина на оси фарватера 4,3 м находится на 292,5 км (Халабабацкие перекаты).

Скорость течения при среднем уровне воды на рассматриваемом участке реки Амур от 3 до 6,6 км/ч [8,10].

3) Участок от селения Богородское до порта г. Николаевск-на-Амуре (191-2 км).

Река Амур от начала этого участка (191 км) течет на северо-запад, отклоняясь на 102 км на северо-восток, а с 66 км резко поворачивает на восток и сохраняет это направление вплоть до устья.

Русло здесь почти на всем протяжении разветвлено на протоки. Преобладающая ширина русла 1,2 - 1,5 км, наименьшая около 470 м у селения Тыр (102 км).

Фарватер - устойчивый, имеется лишь один перекат - Воскресенский (122 - 114км). Преобладающая ширина фарватера 0,8 - 1 км, наименьшая - 200 м на Воскресенском перекате.

Глубины. Преобладают глубины 14 - 18 м, местами они уменьшаются до 8 - 10 м. Наименьшая глубина на оси фарватера 5,4 м находится в районе 120 км.

Скорость течения при среднем уровне воды в районе 191 - 102 км колеблется в пределах 3,6 - 6,2 км, а от 102 км вплоть до устья при низком уровне воды от 3 до 5,5 км/ч.

Ледовые условия. Осенний ледоход обычно начинается в начале ноября. Время начала ледостава - середина ноября.

Прочие условия. На трассе буксировки отсутствуют мосты, линии электропередач и связи, подводные трубопроводы и кабели, которые могли бы внести какие-либо ограничения по надводному и подводному габариту судна снабжения [10].

Определяющие показатели судоходных условий на Нижнем Амуре от г. Комсомольска- на-Амуре до устья (г. Николаевск-на-Амуре), которые приняты в качестве исходных данных для разрабатываемого проекта перегона, приведены в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Характеристика речного участка маршрута буксировки

Характеристики	Численное значение
Протяженность участка, км	569
Навигационный период: - сроки - средняя продолжительность, сут.	май-октябрь 165
Планируемые сроки буксировки	сентябрь-октябрь
Ограничения по надводному габариту, м	нет
Скорости течения, км/час: - при среднем уровне воды - при высоком уровне воды - максимальная при высоком уровне	3,1 - 5,6 6,0 - 7,0 8,0 (у порта Комсомольск-на-Амуре)
Ширина судового хода, м: - минимальная - преобладающая	70 (Кайдановские перекаты) 500-700
Преобладающие глубины на участках, м: - г.Комсомольск-на-Амуре - с. Сухановка - с. Сухановка - с. Богородское - с. Богородское - г.Николаевск-на-Амуре	10,0 - 12,0 7,0 - 8,0 14,0 - 18,0
Минимальные радиусы закругления судового хода, м	не менее 700

Места якорных стоянок и места-убежища на речном участке перегона приведены в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Места якорных стоянок на речном участке маршрута

буксировки и их характеристика

Место стоянки (расстояние от устья, км)	Глубина, м	Скорость течения, км/ч	Защита от ветров с направлений
1. 473	6 -10	4,1 - 5,0	Всех, кроме северо-восточного
2. 465,5	5 -7,8	3,7	Всех, кроме северо-восточного
3. 449	5 - 10,6	4,7	Всех
4. 421	6 - 12	5,6	Всех
5. 410	5 - 7	5,6	Всех
6. 378	7 - 10	4,6	Всех
7. 335	15 - 20	5,8	Всех
8. 327	6 - 9	3,9	Всех
9. 213,5	8 - 15	6,0	Всех
10. 153	10 - 15	4,4	Всех
11. 85	10 - 18	3,0	Всех
12. 36,5 - 33,5	10 - 20	5,5	Всех

2.3 Расчет буксировочного сопротивления. Выбор судов-буксиров для включения в буксирный ордер

Опыт проведения буксировочных операций по реке Амур, в частности перегон с акватории ОАО «АСЗ» в г. Николаевск-на-Амуре судна сейсмической разведки (проект №3383) и танкера-нефтехимовоза (проект №18500), показывает, что буксировка может быть осуществлена по следующей схеме буксирного ордера (рисунок 2.2):

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2.2 - Буксирный ордер для речного участка

При прохождении узкостей и на закруглениях судового хода, особенно при боковом ветре, для обеспечения управляемости ордера необходимо принять дополнительные меры по одержанию буксируемого судна с кормы. Для этого необходимо привлечение вспомогательного (одерживающего) буксира. В последние годы для этих целей ОАО «АСЗ» привлекало буксир проекта №758 Хабаровского речного пароходства [8].

Таким образом, для определения потребной тяги и выбора головного буксира, в качестве буксируемого комплекса будем рассматривать комплекс, состоящий из судна проекта №22420 и буксира проекта №758.

2.3.1 Расчет буксировочного сопротивления буксируемого комплекса

Настоящий расчет выполнен в соответствии с требованиями Правил Российского речного регистра для определения буксировочного сопротивления буксируемого комплекса, состоящего из судна снабжения проекта №22420 и буксира сопровождения проекта №758. Суда соединены между собой тросами таким образом, что буксир сопровождения буксируется в кильватере судна снабжения на расстоянии примерно 20 м. Транспортировка производится от акватории ОАО «АСЗ» до г. Николаевск-на-Амуре.

Расчет выполнен на основе методик, одобренных Российским Регистром, которые неоднократно использовались ЦКБ «Балтсудопроект» при выполнении аналогичных работ [11].

Расчет выполнен в заданном диапазоне гидрометеорологических условий плавания для нескольких значений скорости движения, что позволяет на основе его результатов осуществить предварительное планирование буксировочной операции.

Целью расчета является получение данных по необходимой величине суммарного тягового усилия, при котором обеспечивается безопасное выполнение операции буксировки.

Исходная информация, принятая для расчета буксировочного сопротивления, приведена в таблице 2.11.

Таблица 2.11 - Основные характеристики судна проекта № 22420 и буксира сопровождения проекта №758

Характеристика	Значение
	Судно проекта №22420	Буксир проекта №758
Длина судна L, м	85,9	38,5
Ширина судна В, м	19,0	8,2
Осадка Т, м	4,3	2,14
Водоизмещение судна V, м3	4100	432
Площадь лобовой парусности Fт, м2	420	58

В расчетах принимаем скорость буксировки от 1 до 5 узлов, значения интенсивности волнении на реке 1, 2 и 3 балла. Скорость течения принимаем равной 1,17 м/с (4,2 км/час), постоянной и неизменной по глубине. Направление ветра, волн и течения приняты одинаковыми - навстречу движения.

При транспортировке объекта величина сопротивления буксируемого комплекса Rк может быть представлена, как:

RK= RСС +RБС= (R0+RAA+RAW)СС + ((R0+RAA+RAW)БС, (2.1)

где: R - буксировочное сопротивление в заданных условиях, тс;

R0 - сопротивление на тихой воде, тс;

RAA - ветровое (воздушное) сопротивление, тс;

RAW - дополнительное сопротивление, обусловленное волнением и течением, тс.

Индекс "СС" относится к судну снабжения, а индекс "БС" - к буксиру сопровождения.

Буксировочное сопротивление на тихой воде R0 судна снабжения определялось ЦКБ «Балтсудопроект» для осадки равной 4,3 м /88/.

Полученные значения гидродинамического сопротивления R0СС судна пр. 22420 на тихой воде приведены в таблице 2.12.

Таблица 2.12 - Буксировочное сопротивление судна пр.22420 на тихой воде

Скорость Vs, узлы	1	2	3	4	5
V, м/с	0,515	1,03	1,545	2,06	2,576
R0, тс	0,21	0,56	1,03	1,54	2,15

Значения гидродинамического сопротивления R0БС буксира пр. 758 на тихой воде приведены в таблице 2.13 [8].

Таблица 2.13 - Буксировочное сопротивление буксира пр.758 на тихой воде

Скорость Vs, узлы	1	2	3	4	5
V, м/с	0,515	1,03	1,545	2,06	2,576
R0, тс	0,04	0,14	0,28	0,46	0,72

Поскольку буксир сопровождения буксируется за судном пр. 22420 на расстоянии около 20 м, то он будет находиться в его гидродинамическом следе, что необходимо учитывать при оценке сопротивления буксируемого комплекса. Представляется возможным ввести понижающий коэффициент к значениям скорости потока около буксира сопровождения. Значение этого коэффициента примем равным 0,8.

Оценка величины буксировочного сопротивления на тихой воде буксируемого комплекса представлена в таблице 2.14.

Таблица 2.14 - Оценка буксировочного сопротивления на тихой воде

для буксируемого комплекса

Скорость Vs, узлы	1	2	3	4	5
V, м/с	0,515	1,03	1,545	2,06	2,576
R0СС, тс	0,21	0,56	1,03	1,54	2,15
0,8* Vs комплекса, узлы	0,8	1,6	2,4	3,2	4,0
R0БС	0,03	0,1	0,18	0,32	0,46
R0=R0СС + R0БС, тс	0,24	0,66	1,21	1,86	2,61

Воздушное сопротивление определяется по формуле:

RAA = CAA * pA / 2 * V2A * FT (2.2)

где: CAA- коэффициент сопротивления воздуха;

pA - плотность воздуха, кг/м3;

Fт - площадь проекции надводной части судна на плоскость миделя, м2;

VA - относительна скорость ветра, м/с.

Значения скорости ветра в зависимости от интенсивности волнения приведены в таблице 2.15.

Таблица 2.15 - Соотношение скорости ветра и интенсивности волнения

Параметр	Характеристика волнения
Степень волнения, баллы	1	2	3
Высота волн с обеспеченностью 3%, м	0,25	0,75	1,25
Высота значительных волн с обеспеченностью 13%, м	0,19	0,57	0,95
Скорость ветра на высоте 6 м от водной поверхности VB, м/с	1,2	2,5	5,3

При оценке воздействия ветра на объект, движущийся со скоростью V, относительная (кажущаяся) скорость воздушного потока VA определяется по формуле:

VA = vV2 + V2B + 2 * V * VB * cos б (2.3)

где: VB - средняя скорость ветра;

V - скорость буксировки;

б - угол, между направлением действия ветра и направлением движения объекта, отсчитываемый от носовой оконечности, принимаем равным 30°.

Результаты расчета воздушного сопротивления RAA для судна пр. 22420 представлены в таблице 2.16.

Таблица 2.16 - Воздушное сопротивление судна проекта 22420, тс

Скорость ветра, м/с	Интенсивность волнения, баллы	Скорость движения, узлы
		0	1	2	3	4	5
1,2	1	0,03	0,06	0,11	0,17	0,24	0,33
2,5	2	0,13	0,2	0,27	0,36	0,46	0,58
5,3	3	0,6	0,75	0,9	1,07	1,25	1,45

Результаты расчета воздушного сопротивления RAA для буксира пр. 758 представлены в таблице 2.17.

Таблица 2.17 - Воздушное сопротивление буксира проекта 758, тс

Скорость ветра, м/с	Интенсивность волнения, баллы	Скорость движения, узлы
		0	1	2	3	4	5
1,2	1	0,005	0,01	0,015	0,023	0,033	0,045
2,5	2	0,02	0,03	0,04	0,05	0,065	0,08
5,3	3	0,09	0,11	0,135	0,16	0,18	0,21

Результаты расчета суммарного воздушного сопротивления Raa для буксируемого комплекса представлены в таблице 2.18.

Таблица 2.18 - Воздушное сопротивление буксируемого комплекса, тс

Скорость ветра, м/с	Интенсивность волнения, баллы	Скорость движения, узлы
		0	1	2	3	4	5
1,2	1	0,035	0,07	0,125	0,19	0,27	0,375
2,5	2	0,15	0,23	0,31	0,41	0,52	0,66
5,3	3	0,69	0,86	1,03	1,23	1,43	1,66

Величину дополнительного сопротивления RAW на встречном развитом нерегулярном волнении можно представить в виде суммы двух составляющих, одна из которых обусловлена качкой объекта, а вторая связана с дифракцией волн на корпусе [11].