УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Бурмака И.А., Король А.Я, Любенко С.С, Сауляк С.В.

ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

Бурмака И.А., Король А.Я, Любенко С.С, Сауляк С.В.

ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Одесса — 2012

УДК 629.5.(075.8)

ББК 39.42-011

Т 33

Рекомендовано ученым советом Одесской национальной морской академии в качестве учебного пособия по дисциплине «Теория и устройство судна» направления 6.070104 «Морской и речной транспорт», протокол № , от «___» __________ 2012 г.

Рецензенты: заведующий кафедры «Теория и проектирование корабля им. проф. Воробьева Ю.Л.» Одесского национального морского университета, к.т.н., доц. Баскаков С.Н.;

заведующий кафедры «Управления судна» Одесской национальной морской академии, д.т.н., проф. Мальцев А.С.

Т 33

Бурмака И.А., Король А.Я, Любенко С.С, Сауляк С.В. Теория и устройство судна: учебное пособие / И.А. Бурмака., А.Я. Король, С.С. Любенко, С.В. Сауляк — Одесса: ОНМА, 2012. — 170 с. В учебном пособии изложены: особенности устройства, признаки классификации, технико-эксплуатационные и мореходные качества судов разных типов; конструкция корпуса и составляющие элементы якорного, швартовного, рулевого, грузового, буксирного и мачтового устройств, и судовых систем. Учебное пособие предназначено для курсантов и студентов высших морских учебных заведений по направлению подготовки 6.070104 «Морской и речной транспорт». УДК 629.5.(075.8) ББК 39.42-011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………….…6

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА СУДОВ РАЗНЫХ ТИПОВ ………7

1.1 Универсальные сухогрузные суда ……………………………………………..7

1.2 Балкеры …………………………………………………………………………..8

1.3 Контейнеровозы ………………………………………………………………..10

1.4 Лихтеровозы ……………………………………………………………………11

1.5 Накатные суда (ро-ро ship) ……………………………………………………12

1.6 Танкеры (tanker) ……………………………………………………………..…13

ГЛАВА 2 ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ МОРСКИХ СУДОВ. АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРИЗНАКИ. КЛАСС СУДНА ПО ПРАВИЛАМ РЕГИСТРА …………………………………………………………29

2.1 Архитектурно – конструктивные типы судов (АКТ) ………………………..31

2.2 Классификационные общества. Классификация судов Российским морским Регистром судоходства (РС) ………………………………………………………34

ГЛАВА 3 ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА СУДНА. МОРЕХОДНЫЕ КАЧЕСТВА И ПРОЧНОСТЬ СУДНА ………………………..45

3.1 Дальность плавания, автономность и скорость судна ………………………45

3.2 Регистровая вместимость (регистровый тоннаж) ……………………………46

3.3 Понятие о плавучести и посадке. Грузовая марка ………………………..…46

3.4 Понятие об остойчивости судна ………………………………………………48

3.5 Остойчивое и неостойчивое судно. Восстанавливающий момент ………....48

3.6 Понятие о непотопляемости судна …………………………………………...49

3.7 Понятие о ходкости судна …………………………………………………….49

3.8 Понятие о качке судна ………………………………………………………...51

3.9 Понятие об управляемости судна …………………………………………….53

3.10 Понятие о прочности судна ………………………………………………….53

ГЛАВА 4 ГЕОМЕТРИЯ КОРПУСА. ГЛАВНЫЕ ПЛОСКОСТИ И РАЗМЕРЫ СУДНА. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ …………………………………………..60

4.1 Главные плоскости и сечения судна. Система координат …………………..60

4.2 Главные размерения судна ……………………………………………………60

4.3 Характеристики формы судна ………………………………………………...62

4.4 Теоретический чертеж ………………………………………………………...63

ГЛАВА 5 КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА СУДНА. ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ: БАЛКИ, ПЛАСТИНЫ И РАМЫ. ПЕРЕКРЫТИЯ И КОНСТРУКТИВНЫЕ МИДЕЛЬ-ШПАНГОУТЫ СУДОВ РАЗНЫХ ТИПОВ С РАЗНОЙ СИСТЕМОЙ

НАБОРА …………………………………………………………………………....69

5.1 Элементы перекрытия. Перекрытия в составе корпуса. Системы набора ....69

5.2 Система набора судна …………………………………………………………69

5.3 Система набора двойного дна ………………………………………………...70

5.4 Виды флоров …………………………………………………………………...70

5.5 Системы набора борта ………………………………………………………....70

5.6 Системы набора палубы ……………………………………………………....71

5.7 Плоские переборки. Отбойные переборки ………………………………...…71

5.8 Наружная обшивка …………………………………………………………….71

5.9 Фальшборт. Леерное ограждение …………………………………………….71

5.10 Привальный брус. Скуловые кили …………………………………………..72

5.11 Подкрепление оконечностей. Форштевень и ахтерштевень ………………72

ГЛАВА 6 ЯКОРНОЕ УСТРОЙСТВО …………………………………………....90

ГЛАВА 7 ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВО …………………………………….107

ГЛАВА 8 РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО …………………………………………...113

ГЛАВА 9 СПАСАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ………………………………….129

ГЛАВА 10 ГРУЗОВОЕ УСТРОЙСТВО. ЛЮКОВЫЕ ЗАКРЫТИЯ …………..136

10.1 Судовые грузовые краны …………………………………………………...137

10.2 Тяжеловесная грузовая стрела ……………………………………………..137

10.3 Грузовые устройства специализированных судов ………………………..138

10.4 Люковые закрытия ………………………………………………………….138

ГЛАВА 11 МАЧТЫ. ТАКЕЛАЖ. БУКСИРНОЕ УСТРОЙСТВО …………….148

11.1 Мачтовое устройство или рангоут. Стоячий такелаж ……………………148

11.2 Буксирное устройство буксирных и других судов ………………………..148

ГЛАВА 12 СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ: НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ, СХЕМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ. ОСНОВНЫЕ ОБЩЕСУДОВЫЕ СИСТЕМЫ …….156

12.1 Конструктивные элементы судовых систем ………………………………156

12.2 Осушительная система ……………………………………………………...158

12.3 Балластная система ………………………………………………………….158

12.4 Мерительные и воздушные трубы …………………………………………159

12.5 Система пожарной сигнализации ………………………………………….159

12.6 Система водотушения ………………………………………………………160

12.7 Системы углекислотного и пенного тушения …………………………….161

12.8 Системы бытового водоснабжения ………………………………………...162

12.9 Системы микроклимата …………………………………………………….162

12.10 Специальные системы танкеров ………………………………………….163

ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………………....179

ВВЕДЕНИЕ

Задача изучения предмета «Теория и устройство судна» заключается в том, чтобы учащиеся, изучив устройство судна и ознакомившись с его мореходными качествами, могли бы грамотно решать производственно-технические вопросы в своей будущей практической деятельности.

В общей системе транспорта морской флот является самым экономичным, так как использует готовые дороги – моря и океаны, созданные самой природой. Затраты необходимы лишь на постройку судов и портов, их эксплуатацию и поддержание должных глубин некоторых акваторий.

По грузоподъемности транспортные суда – вне конкуренции.

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА СУДОВ РАЗНЫХ ТИПОВ

На ранних стадиях развития судоходства все грузы перевозились на универсальных судах в таре (генеральные грузы). После технической революции (перехода на стальной корпус и механический двигатель) выделились специализированные суда для перевозки жидких грузов (танкеры), для перевозки навалочных грузов (балкеры), колесной техники (суда ро-ро), контейнеров (контейнеровозы) и т.д.

return false">ссылка скрыта

Специализированные суда приспособлены для конкретного груза, что обеспечивает значительно более высокие темпы грузовых работ, снижает их стоимость, повышает экономичность их использования.

1.1 Универсальные сухогрузные суда

Такие суда предназначены для перевозки генеральных грузов (грузов в таре), а также для эпизодической перевозки навалочных грузов (зерно, удобрения), контейнеров, оборудования, техники, что обычно обеспечивает загрузку и в обратном рейсе (рис. 1.1) и (рис. 1.2).

В зависимости от назначения все помещения на судне разделяются на:

- грузовые;

- служебные;

- хозяйственные;

- медицинские;

- жилые;

- общественные и бытовые.

К грузовым помещениям относятся помещения для грузов (трюмы и твиндеки на сухогрузах, танки на танкерах) или специальных грузов на некоторых типах судов (контейнеров, накатной техники, пакетов, леса и т.д.).

К служебным помещениям относятся машинное и котельные отделения, рулевая и штурманская рубки (из этих помещений осуществляется управление судном), румпельное отделение (где размещена рулевая машина), судовые мастерские (плотницкая, механическая …) и другие аналогичные помещения.

К хозяйственным помещениям относятся: пищеблок (камбуз, буфетные, разделочные, кладовые провизии, рефрижераторные кладовые).

К санитарно-хозяйственным помещениям – прачечная, лазарет, душевые, сушильня, кладовые белья.

К кладовым судового снабжения – шкиперская, фонарная, малярная и т.д.

Общественные помещения предназначены для коллективного отдыха и приёма пищи (кают-компания, столовая команды, салоны, спортзалы, сауны и т.д.).

Бытовые помещения предназначены для санитарно-бытового обслуживания людей находящихся на борту судна (гальюны, душевые, умывальные, ванные).

С применением стальных люковых крышек на универсальных сухогрузных судах, появилась возможность увеличения раскрытия палубы (отношения площади люка к площади трюма).

Практика эксплуатации судов с металлическими люковыми закрытиями подтвердила их надёжность, а проведенные исследования показали возможность больших вырезов в палубе, при условии подкрепления палубы и бортов. Это обеспечило возможность увеличения вырезов до 85 % ширины палубы – «суда открытого типа». На этих судах кран может поставить груз в заданную точку трюма, что практически исключает трудоёмкую работу в трюме по перемещению грузов в подпалубном пространстве – штивку груза

Для удобства погрузки и выгрузки грузов, а, следовательно, и повышения темпов грузовых работ на судах современной постройки, трюмам обычно придают форму ящика за счёт двойного борта.

Для эффективной перевозки контейнеров длину, ширину люков и высоту трюмов до люковых крышек, выполняют кратной размерам контейнеров. Для эффективной перевозки навалочных грузов и контейнеров люковые крышки второй палубы можно убирать из просвета люков к борту или к поперечным переборкам. Такого типа суда одинаково хорошо приспособлены к перевозке генеральных, контейнерных и навалочных грузов. Такие суда принято называть многоцелевыми. Многоцелевым судам обычно легче обеспечить загрузку в прямом и обратном рейсе, но стоимость этих судов несколько более высокая, чем специализированных. Скорость этих судов достигает 20 узлов.

1.2 Балкеры

Балкеры (сокращение bulker от bulk carrier англ. bulk - наваливать, насыпать, и carrier – перевозчик) – предназначены для перевозки сыпучих грузов. К этим грузам относятся: зерно, руда, рудные концентраты, уголь, химические удобрения, цемент и т.д. (рис.1.3).

Балкеры классифицируются по размерениям и дедвейту:

- Мини-балкеры с дедвейтом до 10 тыс. т., предназначены, в основном, для каботажного плавания и по внутренним путям.

- Seawaymax относится к балкерам, максимальные размеры которых позволяют проходить водным путем Св. Лаврентия (название системы каналов и шлюзов от Монреаля до озера Эри, включая канал Уэлленда и водный путь по Великим озёрам) из Атлантического океана в Великие озера Северной Америки. Максимальные размерения таких балкеров составляют: длина - 225,6 м (740 футов), ширина - 23,8 м (78 футов), осадка - 7,9 м (26 футов).

- Handysize (от англ. handy - удобный, size - размер) относят балкеры дедвейтом 15 - 50 тыс., т.

- Handymax (от англ. handy - удобный, max - максимальный) или «супрамакс» применяется к балкерам с дедвейтом 35 - 60 тыс. т. Суда «хендимакс» обычно имеют длину 150 - 200 м (492 - 656 футов). Современные «хендимаксы» имеют дедвейт 52 - 58 тыс. т., и 5 грузовых трюмов. Главной особенностью этого типа балкеров являются собственные краны (обычно 4 - 5) грузоподъемностью в среднем 30 тонн, что позволяет им осуществлять грузовые работы в портах, где не предусмотрены грузовые средства для погрузки и разгрузки балкеров.

- Panamax - балкеры названы так из-за ограничения размерений судов, проходящих через Панамский канал: ширина до 32,31 м, длина наибольшая до 294,13 м, осадка до 12,04 м в пресной тропичекой воде, высота наибольшая - 57,91 м.

- Capesize (от англ. cape - мыс, size - размер) - балкеры, которые из-за своих больших размерений не могут проходить через Суэцкий или Панамский каналы и огибают мыс Горн Южной Америки или мыс Доброй Надежды на юге Африки. Обычно они имеют дедвейт свыше 150 тыс. т.

Есть балкеры дедвейтом 300 тыс. т., которые специализируются только на перевозке угля и руды. Эти суда обычно выделяют в отдельную группу:

- VLOC (very large ore carrier – очень большой рудовоз);

- VLBC (very large bulk carrier – очень большой балкер);

- ULOC (ultra large ore carrier – ультра большой рудовоз);

- ULBC (ultra large bulk carrier – ультра большой балкер).

Также балкеры можно классифицировать по виду перевозимого груза:

- универсальные – способны перевозить любой навалочный груз, эти балкеры составляют более 80 % балкерного флота;

- нефтерудовозы или ОВО (Oile Bulk Ore) – суда, предназначенные для перевозки руды, наливных и насыпных грузов;

- рудовозы их отличают размеры, большинство судов типа VLBC, VLOC, ULBC и ULOC являются рудовозами;

По архитектурно-конструктивному типу эти суда, однопалубные, одновинтовые с носовым бульбом. Машинное отделение и жилая надстройка располагаются в корме для удобства работы портового перегрузочного оборудования. Большинство балкеров не имеет собственных грузовых устройств.

Естественное стремление судовладельцев обеспечить одинаково эффективное использование балкера при перевозке, как легких, так и тяжёлых грузов, привело к появлению универсальных балкеров, которые эффективно перевозят тяжёлые и легкие навалочные грузы.

Крупные универсальные балкеры имеют обычно 7 – 12 трюмов. Часть трюмов имеет увеличенную длину, что вместе с допускаемой чередующейся загрузкой трюмов позволяет перевозить грузы с широким диапазоном удельных погрузочных объемов при обеспечении мореходных качеств. Это позволяет при легких грузах заполнять все трюма, а при тяжёлых – только короткие или длинные. Конечно, такая универсальность требует увеличения затрат на подкрепления корпуса судна, но позволяет легче обеспечить загрузку судна в прямом и обратном рейсе.

Грузовые трюмы универсальных балкеров образованы в нижней и верхней частях наклонными переборками. Верхние наклонные переборки обеспечивают отсутствие пустот при загрузке без штивки, что необходимо для предотвращения смещения груза при качке. Эти переборки образуют подпалубные цистерны, используемые для балласта.

Нижние наклонные переборки образуют скосы, по которым при выгрузке груз сползает в просвет люка, что обеспечивает выгрузку всего груза грейферами. Эти переборки образуют скуловые цистерны, которые используют для размещения запасов и балласта.

Для возможности выгрузки грейферами второе дно балкеров утолщено и подкреплено

Поскольку рудовозы перевозят тяжёлые грузы, то для предотвращения излишней остойчивости трюм поднят над днищем судна (высокое двойное дно) и занимает незначительную часть в поперечном сечении судна. Вокруг трюма расположены балластные танки. Суда этого типа проектируются и строятся для конкретной и устойчивой линии перевозки руды.

Для повышения эффективности использования рудовозов на некоторых судах этого типа предусматривается возможность перевозки нефти в бортовых и центральных танках.

Одним из наиболее перспективных можно считать многоцелевое судно для перевозки руды, навалочных грузов и контейнеров. Конечно, такое сочетание назначений целесообразно для судов небольшой и средней грузоподъёмности

В дополнение следует отметить, что на балкерах небольшой и средней грузоподъёмности (до 25 тыс. т.) успешно перевозят громоздкое и тяжеловесное оборудование, металлоконструкции, трубы, лес и т.д.

1.3 Контейнеровозы

Контейнеровоз — грузовое судно длиной примерно от 70 до 350 м. и перевозящее примерно от 250 до 15000 20-ти футовых (20 ´ 8 ´ 8) (TEU) контейнеров одновременно. В настоящее время высота части двадцатифутовых контейнеров увеличена до 8,5 – 9,5 футов для улучшения использования их грузоподъемности. Обычно предусматривается возможность перевозки рефрижераторных контейнеров.

По своей конструкции трюмы контейнеровоза имеют вертикальные направляющие (cell guides) для установки и крепления контейнеров, что значительно ускоряет загрузку, а также отпадает необходимость в дополнительном креплении контейнеров в трюме. Ускорение грузовых операций делает целесообразным увеличение скорости этих судов до 25 узлов для крупных контейнеровозов. Это ускоряет доставку груза и увеличивает оборачиваемость судов. Эти суда имеют большую ширину для обеспечения остойчивости при перевозке большого числа ярусов контейнеров на палубе (до 6 ярусов). Эти суда имеют двойные борта для обеспечения прочности и жесткости корпуса при больших вырезах палубы. Двойные борта также позволяют увеличить объем балластных танков. Общий коэффициент раскрытия палуб составляет 80-85 %, что достигается за счет устройства парных или тройных люков по ширине. Крышки трюмов понтонного типа позволяют удобно размещать контейнеры на палубе. Отсутствие грузового устройства и сдвинутая в корму надстройка высвобождают всю палубу для размещения контейнеров. В последние годы на ряде судов при размещении контейнеров на палубе в 4-5 ярусов по высоте между рядами контейнеров делаются опорные стойки, предназначенные для крепления контейнеров, что придает большую устойчивость всему штабелю палубных контейнеров. Для защиты палубных контейнеров от воздействия морской волны на судах, где высота надводного борта не превышает 8 м делается удлиненный полубак или специальный отбойный козырек (рис.1.4).

Контейнеровозы можно классифицировать по контейнеровместимости и размерениям:

- Handysize Class – 260 - 1000 TEU контейнеров;

- Handymax Class – 1000 - 1700 TEU контейнеров;

- Feeder Class – 1700 - 2500 TEU контейнеров;

- Sub-Panamax Class – 2500 - 4000 TEU контейнеров;

- Panamax Class – 4000-7000 TEU контейнеров (основной причиной были ограничения установленные по ширине и длине судна, камерами шлюзов Панамского канала). Такие контейнеровозы, могут иметь следующие максимальные размерения: длина - 294,1 м, ширина - 32,3 м, осадка - 12 м.

- Post-Panamax Class – 7000 - 13000 TEU контейнеров эксплуатируется компанией «APL» предложившей перевозить грузы морскими путями без прохождения Панамского канала. В настоящее время 30 % мирового контейнерного флота составляют суда типа post-panamax.

- Super-Post-Panamax Class (Е-class), первым таким судном был контейнеровоз Emma Maersk с заявленой контейнеровместимостью 15500 TEU.

1.4 Лихтеровозы

Успешный опыт укрупнения грузовых мест до 30 т (контейнеры 40 футов) показал желательность дальнейшего укрупнения, но этому препятствовали проходные размеры шоссейных и железных дорог. Поэтому были разработаны плавучие контейнеры – баржи (лихтера), размеры которых значительно больше обычных контейнеров. Ввиду малой осадки лихтеров их можно с помощью буксиров доставлять в мелководные речные и морские необорудованные порты и к причалам производителей или потребителей груза.

Особенностью всех типов лихтеровозных систем является то, что размерения лихтеров соответствуют размерениям типовых барж в обслуживаемых районах.

Разработаны и построены специализированные суда для перевозки лихтеров – лихтеровозы. В зависимости от способа погрузки и выгрузки лихтеров различают три основных типа лихтеровозов.

Наиболее распространены лихтеровозы типа:

- «ЛЭШ»(LASH – lighter aboard the ship).Это крупные суда, которые способны перевозить 40 – 90 лихтеров, грузоподъемностью до 370 т., со скоростью 18 – 22 узла. Лихтеровозы этого типа строят дедвейтом 29 - 44 тыс. т., двухвинтовые со среднеоборотными главными двигателями или паровыми турбинами (для уменьшения объема машинного отделения). Суда, как правило, с избыточным надводным бортом, однопалубные. Надстройка и рубка расположены в носу. Лихтеровозы ЛЭШ имеют две консоли в корме, образующие нишу, в которую лихтер заводится буксиром. Мощный козловой кран г/п 500 т., выкатывается на консоли, поднимает лихтер и транспортирует его вдоль судна до соответствующего трюма, лихтеры грузят в несколько ярусов в трюме и на палубу. Буксиры обычно являются принадлежностью судна и находятся на судне в рейсе.В настоящее время на верхней палубе этих судов часто перевозятся контейнеры 20- ти и 40-ти футов и поэтому на них дополнительно устанавливают более легкий кран для этих контейнеров (рис. 1.5).

- Лихтеровозы типа Си – Би, предназначены для перевозки более тяжелых лихтеров с большими размерами. Это крупные многопалубные суда, без поперечных переборок в грузовых помещениях, которые вмещают 26 – 38 барж-лихтеров водоизмещением около 1300 т. Эти суда также имеют в корме две консоли, образующие нишу, в которой размещается синхролифт и заводятся лихтера. Синхролифт одновременно поднимает две баржи до нужной грузовой палубы. После этого лихтеры пересаживаются на тележки, с помощью которых они транспортируются вдоль по палубе судна (рис. 1.6).

- Лихтеровозовы докового типа. На время грузовых операций трюм заполняется водой и в него через ворота батопорта вводятся лихтеры. Затем после центровки лихтеров над местами установки закрывают ворота и откачивают воду из трюма и балластных отсеков. К такому типу судов относятся лихтеровозы: типа Бако (Barge conteiner) дедвейтом 21 тыс. т.; типа Бакат (Barge aboard catamaran) - погрузка докованием и подъемником г/п 400 т.; ФЛЭШ (Fider lash) – фидерный лихтеровоз для перевозки маломореходных лихтеров между базовым портом и другими портами бассейна (до 12 лихтеров ЛЭШ или 6 – лихтеров Си-Би).

1.5 Накатные суда (ро-ро ship)

Ро-ро (от англ. roll — катить; американское обозначение «ro-ro» от Roll-on/roll-off) — судно для перевозки: колесной техники, ж/д вагонов, контейнеров, генеральных и крупногабаритных грузов (рис. 1.8).

При горизонтальной погрузке на такие суда колесной техники своим ходом и при помощи погрузчиков одновременно может работать большое количество единиц техники. Это позволяет создать непрерывный поток грузов на судно или с судна, что обеспечивает высокие темпы грузовых работ и значительное сокращение стоянки под грузовыми операциями. В настоящее время широко используются погрузчики для загрузки контейнерами 20-ти и 40-ти футов, а также другими штучными грузами.

Учитывая высокие темпы грузовых работ, становится целесообразным увеличение скорости ро-ро до 18-25 узлов.

Такие суда не требуют причалов, оборудованных дорогой перегрузочной техникой (краны, перегрузочные мосты и терминалы). Кроме того, грузовые операции могут выполняться при постановке кормой, что резко уменьшает необходимую длину причала.

Эти суда обладают минимальным надводным бортом, и имеют от 2 до 5 палуб (автомобилевозы – до 14). Для свободного перемещения техники вдоль палубы накатные суда, обычно не имеют поперечных переборок выше нижней палубы, а для повышения безопасности некоторые из них имеют второй борт. Для погрузки накатом служат аппарели (кормовая, бортовая), пандусы (наклонные участки палуб для переезда между палубами), лифты и подъемники. Для лучшего использования кубатуры грузовых помещений, при перевозке автомашин часто устанавливаются подвесные платформы (кардеки). Машинное отделение обычно находится в корме. Для сокращения пространства машинного отделения на этих судах используются среднеоборотные дизели и газовые турбины.

Наиболее распространены суда типа:

- FERRY (паромы) – это суда способные перевозить пассажиров, автомобили и железнодорожные вагоны (рис. 1.10).

- RO-PAX – это суда способные принимать кроме грузов значительное количество пассажиров.

- Con-RO – гибрид контейнеровоза и накатного судна. На внутренних палубах перевозят автомобили, а на верхней контейнеры.

- Ro-Lo (roll-on lift-off) – часть грузов доставляют на борт через аппарель, а остальные разгружаются при помощи крана.

1.6 Танкеры (tanker)

Танкеры предназначены для перевозки жидких грузов в танках, которые обычно образованы делением корпуса судна поперечными переборками и двумя - тремя продольными переборками.

Для предотвращения загрязнения жидкими грузами акваторий и побережья во время аварий, танкера современной постройки, в районе грузовых танков оборудованы двойным дном и двойными бортами.

Для того, чтобы уменьшить количество остатков вязкого груза после выгрузки на конструкциях, ограждающих грузовые танки, подкрепляющие балки переборок и настила размещают в двойном дне и в двойных бортах, а в некоторых случаях балки палубы размещают вне танков сверху на палубе. Эти изменения конструкции значительно облегчают мойку танков перед сменой груза и способствуют охране окружающей среды.

Машинные отделения (МО) и жилые надстройки танкеров всегда располагают в кормовой части судна с целью отдаления от района размещения пожароопасных грузов. Между МО и грузовыми танками размещают грузовое насосное отделение или коффердам. Впереди грузовых танков располагается коффердам и диптанк.

По назначению танкеры классифицируются:

- наливное судно (танкер) – судно, предназначенное для перевозки жидких грузов наливом.

- наливное (специализированное) судно – судно, предназначенное для перевозки наливом жидких грузов, иных чем нефть.

- нефтеналивное судно – судно, предназначенное для перевозки наливом сырой нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки 60 °С и ниже для морских судов, 55 °С и ниже для судов внутреннего плавания и давлением паров по Рейду ниже атмосферного.

- нефтеналивное судно (> 60 °С) – судно, предназначенное для перевозки наливом сырой нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки более 60 °С.

- нефтеналивное судно (> 55 °С) – судно внутреннего плавания, предназначенное для перевозки наливом сырой нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки более 55 °С.

В свою очередь по дедвейту нефтеналивные суда (нефтетанкеры) классифицируют:

- «Super Tanker», дедвейтом 30 – 70 тыс. т;

- «Mammoth Tanker», дедвейтом 70 – 150 тыс. т;

- «VLCC (Very Large Crude Carrier)», дедвейтом 150 – 300 тыс. т;

- «ULCC (Ultra Large Crude Carrier)», дедвейтом 300 – 600 тыс. т;

К танкерам можно отнести химовозы (перевозка кислот, щелочей и других агрессивных жидкостей) и виновозы (перевозка винопродуктов). Для размещения груза на этих судах имеются вкладные ёмкости из химически стойких материалов или имеющие специальные покрытия. Трубопроводы, насосы и арматура так же имеют специальные покрытия или изготовлены из химически стойких материалов

Газовозы относятся к наливным судам и предназначены для перевозки сжиженных газов – метана, пропана, бутана, аммиака. Эти газы сжижаются при сравнительно большом давлении или охлаждении до –161,5 ^оС(природный газ). Дополнительное охлаждение сжиженного газа обычно во время транспортировки не предусматривается, а температура поддерживается за счёт хорошей изоляции цистерн и испарения газа. Выделившийся газ сжигается в котельной установке судна в качестве топлива. Поэтому на газовозах целесообразно использование паротурбинной установки. Грузовые танки на газовозах вкладные, хорошо изолированные, имеют сферическую или цилиндрическую форму. Вместимость грузовых цистерн на газовозах до 15 тыс. м³, скорость – до 20 узлов (для уменьшения потерь груза), (рис. 1.12).

Транспортировка сжиженных газов связана с повышенной пожароопасностью, поэтому (МО) расположено в корме, имеется переходной мостик по верху цистерн, усиленная вентиляция помещений, сигнализация о взрывоопасной концентрации газов, системы пожаротушения.

Формы грузовых отсеков судов разного типа изображены на (рис. 1.13) и (рис. 1. 14).

Контрольные вопросы

1. Какие грузы перевозят универсальные сухогрузные суда?

2. Классификация судовых помещений?

3. Особенности устройства балкеров?

4. Классификация балкеров по размерениям и дедвейту?

5. Особенности устройства контейнеровоза?

6. Классификация контейнеровозов по размерениям и контейнеровместимости?

7. Особенности устройства лихтеровозов?

8. Особенности устройства накатных судов?

9. Типы накатных судов?

10. Особенности устройства танкеров?

11. Классификация танкеров по назначению?

ГЛАВА 2 ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ МОРСКИХ СУДОВ. АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРИЗНАКИ. КЛАСС СУДНА ПО ПРАВИЛАМ РЕГИСТРА

Для характеристики судов обычно используют их основные признаки.

По назначению суда можно разделить на следующие группы:

- транспортные;

- вспомогательные;

- специальные;

- рыбопромысловые;

- военные;

- прогулочные.

Транспортные суда предназначены для транспортировки грузов и пассажиров. В свою очередь, транспортные суда разделяются на подгруппы: сухогрузные, наливные и пассажирские.

К сухогрузным судам относятся универсальные сухогрузные суда для перевозки генеральных грузов, балкеры различных типов для перевозки грузов навалом, рефрижераторные суда для перевозки скоропортящихся грузов, контейнеровозы, ро-ро (суда с горизонтальной погрузкой), лихтеровозы и т.д.

К наливным судам относятся танкеры, нефтетанкеры, химовозы, газовозы и т.д.

К пассажирским судам относятся суда, перевозящие более 12 пассажиров. К этим судам относятся: пассажирские паромы, круизные суда, суда местных линий, линейные и т.д. Круизные - для отдыха и путешествий. Паромы предназначены для перевозки людей и автомашин (или железнодорожных вагонов) на короткие расстояния.

Особую подгруппу составляют суда двойного назначения: нефтенавалочники и нефтерудовозы.

Вспомогательные суда предназначены для обеспечения работы транспортных и других судов. К этой группе относятся буксиры, бункеровщики, плавкраны, перегружатели, снабженцы, рейдовые катера, нефтемусоросборщики и т.д.

К группе специальных судов можно отнести научные суда, учебные, кабелеукладчики, трубоукладчики, дноуглубительные суда, плавучие доки, плавучие буровые платформы и т.д.

Суда по району плавания, Российским морским Регистром судоходства,

подразделяются на:

- неограниченного района плавания – океаны и открытые моря;

- R1 ограниченного района плавания – в морях на волнении с высотой волны 3 % обеспеченности 8,5 м, с удалением от места убежища не более 200 миль и допустимым расстоянием между местами убежища не более 400 миль;

- R2 ограниченного района плавания – в морях на волнении с высотой волны 3 % обеспеченности 7 м, с удалением от места убежища не более 100 миль и с допустимым расстоянием между местами убежища не более 200 миль;

- R2-RSN – смешанное (река-море) плавание на волнении с высотой волны 3 % обеспеченности 6 м, с удалением от места убежища в открытых морях не более 50 миль и допустимым расстоянием между местами убежища не более 100 миль, а в закрытых морях не более 100 миль и с допустимым расстоянием между местами убежища не более 200 миль;

- R3-RSN – смешанное (река-море) плавание на волнении с высотой волны 3 % обеспеченности 3,5 м, с учётом конкретных ограничений по району плавания и условиям плавания, обусловленных ветроволновыми режимами бассейнов, с установлением при этом максимально допустимого удаления от места убежища, которое не должно превышать 50 миль;

- R3 – портовое, рейдовое и прибрежное плавание в границах, устанавливаемых Российским морским Регистром судоходства в каждом случае.

Классификация судов по типу энергетической установки:

В настоящее время на транспортных судах наиболее распространены малооборотные дизельные силовые установки. Так как они обладают высокой экономичностью:

- низким удельным расходом топлива;

- работают на низкосортном топливе;

- высоким КПД установки;

- большим моторесурсом.

При ограниченном размере машинного отделения в качестве силовой установки на судах устанавливают среднеоборотные дизели, размер которых значительно меньше, но для передачи крутящего момента на движитель приходится использовать понижающий редуктор. Суда, оборудованные дизельными силовыми установками, называются теплоходами (т/х). В тех случаях, когда необходимо передать движителю большую мощность, при ограниченном размере машинного отделения, в качестве силовой установки на судах используют паровые турбины или газовые турбины. Такие суда называются паротурбоходами (птб/х, тб/х) и газотурбоходами (гтб/х).

Очень редко на судах используется атомная силовая установка – атомоходы (а/х)., которая наряду с преимуществом по массогабаритным показателям имеет определенные недостатки.

Если приводом гребного винта является электромотор, а энергию для него вырабатывает дизель, то это судно – дизельэлектроход (дэ/х).

В зависимости от наличия или отсутствия главной силовой установки (с приводом на движитель) все суда делятся на самоходные и несамоходные. Движитель – устройство, преобразующее энергию главного двигателя в энергию по преодолению сопротивления воды движению судна.

По виду движителя суда разделяются на:

- с гребным винтом (наиболее распространенный движитель);

- с крыльчатым движителем (эти движители обеспечивают высокую маневренность судну, но несколько меньший КПД);

- с воздушным винтом;

- с водомётным движителем (высокопроизводительный насос выбрасывает струю воды, реакция которой движет судно) – используется на мелководье;

- парусные (движитель – парус);

- гребные (движитель – весло);

- колесные (движитель – гребное колесо).

По характеру движения суда разделяются на:

- водоизмещающие – вытесняющие корпусом воду, что обеспечивает их поддержание на воде (надводные суда) и под поверхностью воды (подводные суда);

- глиссирующие – быстроходные катера, при движении которых на днище возникает гидродинамическая подъёмная сила, под действием которой судно частично выходит из воды – глиссирует (при этом уменьшается сопротивление движению и повышается скорость);

- на подводных крыльях (СПК), которые имеют под днищем специальные подводные крылья, создающие при движении гидродинамическую подъёмную силу, полностью выталкивающую судно из воды, что позволяет увеличить скорость этих судов до 50 узлов;

- на воздушной подушке (СВП), под днищем которых вентиляторами создаётся повышенное давление и судно поднимается над водой на 0,2 – 1,5 метра, что резко уменьшает сопротивление движению судна;

- экранопланы - (в стадии исследований и проектирования) аппараты, летающие вблизи поверхности воды, что обеспечивает значительное увеличение подъёмной силы при меньших затратах мощности (скорость до 400 км/час).

По материалу корпуса суда подразделяются на:

- стальные – большинство современных судов;

- из лёгких сплавов – небольшие и скоростные суда (на подводных крыльях, на воздушной подушке, спасательные шлюпки и т. д.;

- пластмассовые - небольшие суда, катера…;

- железобетонные – стояночные (стоечные) суда, плавпричалы, плавмастерские, плавдоки…;

- деревянные – небольшие рыболовные, спортивные…;

- композитные – корпус судна из двух или трёх материалов (сталь + лёгкие сплавы пассажирские суда; бетон + сталь – плавдоки и т.д.).

2.1 Архитектурно – конструктивные типы судов (АКТ)

Признаки АКТ судна: наличие и протяжённость надстроек; количество палуб; расположение машинного отделения; раскрытие палуб; форма носа и кормы; минимальный или избыточный надводный борт; число корпусов; наличие двойного дна и двойных бортов.

Надстройкой называется прочная водонепроницаемая конструкция на верхней палубе, простирающаяся от борта до борта судна. Рубкой называется конструкция, которая не доходит до бортов (на верхней палубе) более 4 % ширины судна (рис. 2.1).

Надстройки увеличивают объём надводной части судна – запас плавучести, уменьшают заливаемость палубы при ходе на волнении, в надстройках размещаются жилые, общественные, служебные и другие помещения.

По количеству и расположению надстроек различают следующие АКТ (рис. 2.2):

- гладкопалубные суда, которые имеют только рубки;

- трехостровные, имеющие три надстройки: носовую (бак), среднюю и кормовую (ют);

- двухостровные, имеющие две надстройки: бак и ют, бак и среднюю надстройку, ют и среднюю надстройку;

- суда с одной надстройкой.

Если бак накрывает 1-й трюм, то говорят, что судно с удлиненным баком, если средняя надстройка сливается с ютом, то это судно с удлиненным ютом. Если надстройка простирается по всей длине судна, то это судно со сплошной надстройкой.

Палубой судна называется горизонтальная конструкция, простирающаяся по всей длине и ширине судна (в отличие от палубы платформа располагается на части длины судна). В зависимости от назначения и размеров суда могут иметь одну, две и более палуб (однопалубное судно, двухпалубное судно). Верхняя палуба замыкает водонепроницаемый контур судна, а палубы, расположенные ниже, служат для горизонтального разделения внутри корпусного объёма.

АКТ судна определяется также расположением машинного отделения (МО), (рис. 2.3). Современные суда обычно имеют кормовое, смещенное в корму (промежуточное) или среднее расположение МО. В последние годы чаще встречаются суда с кормовым или промежуточным расположением МО, так как такое расположение МО позволяет выделить для груза наиболее удобные для грузовых операций судовые помещения.

К признакам, характеризующим АКТ грузовых судов, относится также степень раскрытия палубы над грузовыми трюмами (рис. 2.4). Увеличение раскрытия ускоряет погрузку и выгрузку судна. Суда, у которых ширина люков до 70 – 85 % ширины судна, называются судами открытого типа.

Форма носа и кормы является также признаком, определяющим АКТ судна. Наиболее часто встречаются следующие формы носовой оконечности (рис. 2.5):

- прямой наклонный форштевень;

- нос судна ледового плавания;

- нос ледокола;

- клиперский нос с бульбом пассажирских судов;

- бульбообразный нос;

- цилиндрический нос супертанкера;

- ложкообразный нос малого судна.

В последние годы чаще встречаются суда с бульбовой формой носа, которая уменьшает сопротивление воды движению судна. Для обычных сухогрузных судов характерен прямой форштевень с углом наклона 25 – 30° от вертикали. Наклонная форма форштевня необходима для увеличения площади палубы с целью размещения палубных механизмов, улучшения всхожести на волну, уменьшения заливаемости и обеспечения безопасности (при столкновении судов наклонный форштевень вызывает повреждения в основном в надводной части как у протараненного судна, так и у таранившего). У судов ледового плавания в подводной части наклон форштевня (под углом 40 – 50° к горизонту) улучшает условия плавания в битом льду, а почти вертикальный в надводной части позволяет следовать вплотную за ледоколом. Наклон форштевня в подводной части у ледоколов составляет 25 – 30° к горизонту. Форштевни пассажирских лайнеров в подводной части имеют бульбообразную форму, а в надводной – клиперскую. В ряде случаев бульбообразная форма уменьшает волнообразование, за счет чего скорость судна увеличивается до 5%. С этой же целью бульбообразный нос применяют на танкерах и сухогрузных судах с умеренными скоростями. На супертанкерах и на крупнотоннажных балкерах получила распространение носовая оконечность цилиндрической формы.

Кормовая оконечность может быть крейсерской, крейсерско-транцевой и транцевой (рис. 2.6).

Наиболее древняя форма кормовой оконечности крейсерская. Она характеризуется обтекаемой (двоякой кривизны) подводной частью корпуса и конической надводной частью (образующая – прямая). Эта форма улучшает внешний вид судна, но достаточно сложна в постройке (двоякая кривизна обшивки).

В последние годы на транспортных и промысловых судах находит применение транцевая и крейсерско-транцевая корма, позволяющая упростить технологию постройки судна и уменьшить вибрацию кормовой оконечности (вследствие укорочения кормового свеса).

Эта форма кормы также позволяет улучшить расположение швартовного оборудования и облегчить швартовку в кормовой части судна.

Минимальный надводный борт, который определяет минимальный запас плавучести, устанавливается в соответствии с Международной конвенцией о грузовой марке. Если судно перевозит легкий груз (с малым удельным объемом), то может оказаться недостаточно объёма грузовых помещений для загрузки судна по минимальный надводный борт. В этом случае назначается судну больший минимального – избыточный надводный борт.

В зависимости от числа корпусов различают:

- однокорпусные суда;

- двухкорпусные суда – катамараны;

- многокорпусные суда – тримараны.

2.2 Классификационные общества. Классификация судов Российским морским Регистром судоходства (РС)

Квалифицированное проектирование, строительство судна, грамотная техническая эксплуатация корпуса, механизмов, устройств и систем обеспечивает охрану человеческой жизни на море, безопасное плавание и успешную эксплуатацию. С течением времени, вследствие износа конструкции корпуса и механизмов, судно уже не может обеспечивать безопасное плавание до устранения дефектов. Для своевременного выявления и устранения ошибок проектирования, дефектов материалов, механизмов и устройств необходимы чёткие технические требования и тщательный технический надзор за проектированием, строительством и состоянием судна во время эксплуатации.

Этот надзор начинается с проектирования и постройки судна и продолжается весь эксплуатационный период. Осуществляют технический надзор специальные классификационные общества (Регистр Ллойда, Бюро Веритас, Регистр судоходства и др.).

В России деятельность Русского Регистра началась в 1914 г., в дальнейшем он был преобразован в Регистр судоходства Российской Федерации.

На Украине функцию надзора выполняет Регистр судоходства Украины, который создан в 1996 г.

Регистр судоходства выполняет работы по классификации и техническому надзору за морскими и речными транспортными судами, рассматривает и одобряет проекты и осуществляет техническую помощь с целью обеспечения высоких стандартов безопасности пассажиров, судов и грузов, а также предотвращения загрязнения окружающей среды. Регистр выполняет технический надзор за выполнением положений международных конвенций.

Регистр судоходства присваивает судну класс на пять лет, если его конструкция соответствует Правилам Регистра, а техническое состояние – условиям эксплуатации.

Класс судна состоит из основного символа, дополнительных знаков и словесных характеристик.

Основной символ класса, присваиваемый Российским морским Регистром судоходства (РС) судну или плавучему сооружению:

- КМ,КМ, (КМ) –для самоходных судов и плавучих сооружений;

- КЕ,КЕ, (КЕ) –для несамоходных судов и плавучих сооружений с суммарной мощностью первичных двигателей 100 кВт и более;

- К,К, (К) –для прочих несамоходных судов и плавучих сооружений.

Если судно или плавучее сооружение построено по Правилам и освидетельствовано Регистром судоходства (РС), то в основном символе класса звёздочка помещается внутри окружности.

Если судно или плавучее сооружение, которое полностью (либо его корпус, или механическая установка, механизмы и оборудование) построено или изготовлено, и освидетельствовано по Правилам другого признанного Регистром судоходства (РС) классификационным обществом, то в основном символе класса звёздочка не помещается внутри окружности.

Если судно или плавучее сооружение, которое полностью (либо его корпус, или механическая установка, механизмы и оборудование) построено или изготовлено по Правилам другого признанного Регистром судоходства (РС) классификационным обществом, и не было освидетельствовано этим классификационным обществом, то в основном символе класса буквенные обозначения помещаются в скобки.

Если самоходное судно имеет соответствующие ледовое подкрепление корпуса, отвечающее требованиям Регистра судоходства (РС) для плавания во льдах, то к основному символу класса добавляется один из следующих знаков категорий ледовых усилений: Ice1, Ice2, Ice3, Arc4, Arc5, Arc6, Arc7, Arc8, Arc9.

Если судно несамоходное, тогда к основному символу класса знаки категорий ледовых усилений не добавляются.

Категории Ice1, Ice2, Ice3 – неарктические категории и распространяются на суда, предназначенные для самостоятельного плавания в замерзающих неарктических морях с толщиной мелкобитого льда до 0,40 м, 0,55 м и 0,7 м, или для плавания в канале за ледоколом с толщиной сплошного льда до 0,35 м, 0,50 м, и 0,65 м соответственно.

Категории Arc4, Arc5, Arc6, Arc7, Arc8, Arc9 – арктические категории и распространяются на суда, предназначенные для самостоятельного плавания в арктических морях с толщиной льда разного типа и сплоченности до 0,60 м, 0,80 м, 1,10 м, 1,40 м, 2,10 м, и 3,50 м, соответственно. Или для плавания в канале за ледоколом с толщиной льда разного типа и сплоченности до 0,90 м, 1,20 м, 1,50 м, 1,80 м, 3,40 м, и 4,00 м соответственно.

Судам, отвечающим требованиям Правил Регистра судоходства (РС) раздела «Деления на отсеки» в полной мере, на которых обеспечена непотопляемость при затоплении 1, 2, 3 смежных отсеков по всей длине судна, к основному символу класса добавляется знак 1 , 2 , 3 .

Судам, отвечающим требованиям Правил Регистра судоходства (РС) и предназначенным для эксплуатации только в ограниченных районах плавания, к основному символу класса добавляется соответствующий знак: R1, R2, R2-RSN, R3-RSN, R3. Ограничения для судов по районам плавания приведены выше в начале раздела.