Определение грузоподъемности танкера и проверка напряжений корпуса.

Это одна из важнейших задач, решаемых перед погрузкой танкера. При этом находится такое распределение переменной нагрузки между грузовыми отсеками, при котором судно в целом будет испытывать минимальное напряжение.

При проектировании танкера допустимые напряжения в корпусе определяют с учетом заполнения грузовых танков однородным грузом на 98% при полных запасах топлива и пресной воды и погружении судна по грузовую летнюю ватерлинию. При этом грузовместимость танкера рассчитывают на самые легкие нефтепродукты. Это налагает на капитана и грузового помощника особую ответственность при перевозке более тяжелых грузов, когда возможна перегрузка судна.

Неправильная погрузка и балластировка может привести к нарушению прочности судна (и даже к перелому корпуса) не только при плавании на волне, но и при стоянке в спокойной воде. Для того, чтобы избежать этого завод-строитель разрабатывает несколько вариантов последовательности загрузки судна. Но т.к. в реальных условиях выдержать с абсолютной точностью рекомендуемые варианты не всегда удается, то грузовой помощник каждый раз при составлении карго-плана может производить проверку напряжений, используя для этой цели диаграмму допустимых пределов полусуммы моментов сил дедвейта относительно миделя. Значение аргументов находят (по документации завода):

где - сумма всех статей дедвейта,

Р - масса судна порожнем);

где X_i - расстояние центра тяжести отсека до миделя.

На современных судах сложные расчеты выполняют компьютеры, на более старых –приборы "Лодикаторы".

В любом случае расчеты требуют знания массы груза, принимаемого в каждый отсек, и максимальное количество груза, принимаемого на борт. Для этого необходимо определить запас плавучести после погрузки в соответствии с правилами о грузовой марке, в зависимости от района предполагаемого плавания и времени года. При этом выбирается оптимальная загрузка судна для наихудших условий, ожидаемых в рейсе. Кроме этого, необходимо определять изменение осадки судна при переходе из пресной воды в морскую (и наоборот).

где 1,025 - плотность морской воды;

ρ_п.в - плотность пресной воды

ΔT - изменение осадки при переходе из пресной воды в морскую, взятое из свидетельства на грузовую марку данного судна.

Обычно величина этой поправки табулирована.

При погрузке следует учитывать, что даже при правильной погрузке корпус танкера в полном грузу имеет весьма ощутимый прогиб – разность между фактической осадкой на миделе и средней осадкой (из осадок оконечностей) может достигать 20 см. Это приводит к тому, что судно погружается по грузовую марку прежде, чем будет использована его грузоподъемность. Например, если не учитывать это обстоятельство, то для судна водоизмещением 15 тыс. т недогруз составит 1-2%.

Поправка к водоизмещению на осадку определяется по приближенной формуле

D = 0,8 t F ,

где t - число тонн на 1 см осадки;

;

где Т_н - осадка носом,

Т_к - осадка кормой.

Рекомендуется следующий метод контроля полной загрузки танкера:

где Т_н, Т_к, , - фактические осадки носом, кормой и по бортам на миделе.

Пример: Т_н = Т_к = 10,45 м; = = 10,65 м (летняя грузовая марка)

м.;

Чтобы избежать потери грузоподъемности, фактическая осадка на миделе должна быть

= + ( - ) = 10,65 + 0,06 = 10,71 м.

Однако даже в этом случае количество груза не максимально, т.к. часть дедвейта используется для перевозки судовых запасов.

При расчете длительности рейса величина судовых запасов должна быть разумно минимальной, что обязаны обеспечить старший помощник и старший механик специальными расчетами по известным данным о районе плавания, погодных условиях, численности экипажа, продолжительности рейса и т.п.

5.2.2. Составление карго-плана танкера.

Карго-план составляется грузовым помощником в соответствии с заданием с учетом предварительных расчетов грузоподъемности и утверждается капитаном.

Методики составления грузовых планов для различных судов достаточно хорошо отработаны. Не составляет исключения и методика для танкеров. Тем не менее имеются и некоторые особенности, учитывающие характер груза. При разработке карго-плана танкера распределение груза производят по известным вариантам (см. ранее). Некоторые особенности заключаются в следующем.

а). Для длительных рейсов танкера с кормовым расположением насосного отделения не рекомендуется перегружать центральные танки, т.к. расходование судовых запасов, размещаемых в носовой и кормовой частях судна, может привести к увеличению прогиба корпуса.

б). Если часть танков грузится не полностью (по рейсовому заданию – неполный груз), то полупустыми следует оставлять бортовые танки, у которых свободная поверхность груза меньше, что уменьшает силу ударов груза в переборки в штормовых условиях.

в). При перевозке нефтяных грузов с целью обеспечения их сохранности (уменьшение потерь от испарений, переливов и т.п.) очень важно определить величину допустимых пустот в танках с учетом возможных расширений груза при повышении температуры.

Наименьший запас пустоты на расширение определяется по известной относительной плотности груза и погрузочной температуре груза t_min, а также по задаваемой максимальной температуре груза t_max в рейсе. При этом t_max принимают равной температуре подогрева груза или (t_заб.в.+3÷5°). Далее рассчитывают плотности груза при t_min и t_max по формуле

;

где γ - поправка (по таблицам) на плотность груза. После этого определяют объем груза (предельный)

;

По калибровочным таблицам находится объем V_т и необходимый запас пустоты под палубой на расширение груза.

Предварительный карго-план согласовывается с грузоотправителем, утверждается капитаном и прилагается к рейсовому отчету.