Коэффициент ходового времени

e_х=t_x/t_p (3.9)

e_х=20,2/38=0,53

Производительность тонны грузоподъемности в сутки эксплуатации:

m=a×Vэ× e_х = åQl/åД_чТэ (3.10)

m=0,87*367,08*0,53=169,26 тмиль/тнжсут.

Vэ=L/ t_x (3.11)

Vэ=7415/20,2=367,08 миль/ сут.

Результаты расчетов всех эксплуатационных показателей по вариантам судов заносим в таблицу 4.1:

Таблица 4.1 Эксплуатационные показатели по вариантам судов:

Показатель и единица его измерения	Дч 1= 4164	Дч 2= 4964	Дч 3= 5764	Дч прот=
V1	V2	V3	V1	V2	V3	V1	V2	V3	V
15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1	16,1
tx, сут	21,4	20,2	19,1	21,4	20,2	19,1	21,4	20,2	19,1	20,2
tc, сут	15,1	15,1	15,1	18,0	18,0	18,0	20,9	20,9	20,9	17,8
tp,сут	36,5	35,3	34,2	39,4	38,2	37,1	42,3	41,1	40,0	38,0
r,ед	9,31	9,64	9,94	8,63	8,91	9,17	8,04	8,28	8,50	8,95
Пт,т	71 038,28	73 522,93	75 866,10	78 459,06	80 994,95	83 374,54	84 863,24	87 412,60	89 794,61	80 532,39
Птм,т миль
nc,ед	7,74	7,48	7,25	7,01	6,79	6,60	6,48	6,29	6,13	6,83
Ex	0,59	0,57	0,56	0,54	0,53	0,52	0,51	0,49	0,48	0,53
Ve,миль/сут	346,01	367,15	388,09	346,01	367,15	388,09	346,01	367,15	388,09	367,08
Uтм/тнж сут	176,67	182,85	188,67	163,68	168,97	173,93	152,46	157,04	161,32	169,26

Вычерчиваем графики зависимости основных показателей ( , , , , ) от технической скорости .

1)Зависимость времени рейса от скорости:

2)Зависимость r от скорости:

3)Зависимость П_т от скорости:

4)Зависимость n_c от скорости:

5)Зависимость µ от скорости:

4.2.Экономические показатели.

4.2.1.Суточные эксплуатационные расходы судов

Для каждого варианта судна эти показатели определяются следующим образом (в развернутом виде проведем расчет по Д_ч1 и V₁):

Расходы содержания судна за сутки, долл. США (далее просто долл.)

· на ходу

С_х = С_{пр.пост} + С_непр. + С^х_пр.см , (4.12)

· на стоянке

С_с = С_{пр.пост.} + С_непр. + С^с_пр.см , (4.13)

где С_{пр.пост} – прямые постоянные расходы, долл./сут.

С_непр. – непрямые затраты, долл./сут.

С^х_пр.см ; С^с_пр.см - прямые сменные затраты на ходу, на стоянке соответственно, долл./сут.

Прямые постоянные затраты:

С_{пр.пост} = С_А + С_Р+ С_пос. + С_ек + С_ин , (4.14)

где С_А – суточные затраты на амортизацию с учетом процента на страхование судна, долл.;

С_Р, С_пос – суточные затраты на ремонт и снабжение соответственно, долл.;

С_ек – суточные затраты на содержание экипажа, долл.;

С_ин – суточные затраты по сборам и услугам, долл.;

Необходимо определить строительную стоимость судна для каждого варианта. Найдем по формуле:

К_с = К_б*Д_в*N_e , (4.15)

где К_б – стоимость одной тонны дедвейта и лошадиной силы мощности главного двигателя, определяется по данным судна прототипа.

К_б = К_с^пр / ( Д_в^пр * N_e^пр ), (4.16)

где К_с^пр, N_e^пр – строительная стоимость судна – прототипа и его эффективная мощность в л.с соответственно.

К_б = 11220000/(5677*5400) = 0,37 долл.

К_с = 11220 тыс.долл.

Суточные затраты на амортизацию и страхование судна, долл.

С_А = (К_с*К_стр*в_а)/Т_е , (4.17)

где К_стр – коэффициент учета затрат на страхование судна, примем 1,12;

в_а – коэффициент, зависящий от типа судна и типа главного двигателя, примем 0,075;

С_А = (11220000*1,12*0,075)/340 = 2,772 тыс долл.

Суточные затраты на ремонт, долл.

С_р = (К_с*в_р)/Т_е , (4.18)

где в_р – коэффициент затрат на ремонт, примем 0,015.

С_р = (11220000 *0,015)/340 =0,495 тыс. долл.

Суточные затраты на снабжение судна, долл.

С_пос = (К_с*в_пос)/Т_е , (4.19)

где в_пос – коэффициент затрат на снабжение (поставки), примем 0,007

С_пос = (11220000*0,007)/340 = 0,231 тыс. долл.

Суточные затраты на содержание экипажа судна, долл.

С_ек = 2,3 * g_ек* N_ек , (4.20)

где 2,3 – коэффициент, учитывающий затраты на социальное страхование, пенсионное обеспечение и на дополнительные выплаты за выполнение несвойственных работ;

g_ек – суточные затраты на содержание одного человека экипажа, примем 90 долл.;

N_ек – количество членов экипажа, примем 21 человек, зависит от типа судна, дедвейта, мощности главного двигателя, и степени автоматизации.

С_ек = 2,3*90*21 = 4347 долл.

Иные затраты на оплату услуг и сборов по портам захода, долл./сут.

С_ин = С_зар + С_ук, (4.21)

где С_зар – сборы и платы за услуги по зарубежным портам;

С_ук – сборы и платы за услуги по портам Украины.

Для определения сборов и плат за услуги по портам необходимо иметь условный объем судна (W_у); он рассчитывается по формуле:

W_у = К_у * Д_ч, (4.22)

где Ку – коэффициент, который рассчитывается по судну – прототипу

К_у = ( L^пр_max * B^пр * H^пр ) / Д_ч^пр , (4.23)

где L^пр_max , B^пр , H^пр – наибольшая длина, ширина, высота борта судна-прототипа соответственно, м

К_у = (117,94*16,6*8,6)/4911 = 3,43

W_у = 3,43*4911 = 16845м³.

С_зар = (W_у*S_зар)/t_р, (4.24)

где S_зар – затраты по зарубежным портам на единицу объема.

С_зар =16845*1,47/38/1000= 0,652 тыс. долл.

С_ук = С_сб + С_усл + С_аг , (4.25)

где С_сб, С_усл, С_аг – суточные затраты по портам Украины на сборы, платы за услуги и затраты на агентирование судна, соответственно, долл.

С_сб = С_кор + С_м + С_кан + С_пр + С_як , (4.26)

где С_кор, С_м, С_кан, С_пр, С_як – суточные затраты на оплату корабельного, маячного, канального, причального и якорного сборов (долл.) (в данной работе якорный сбор не учитывается).

Расчет каждого из сборов:

С_кор = К_кор* W_у*2/t_p (4.27)

С_м = К_м* W_у*n/t_p (4.28)

С_кан = К_кан* W_у*2/t_p (4.29)

С_пр = К_пр* W_у*/t_p , (4.30)

где К_кор, К_м, К_кан, К_пр – ставка корабельных, маячных, канальных и причальных сборов по портам Украины, переведенный в долл. по действующему курсу валют.

n – количество украинских портов захода в круговом рейсе.

С_кор = 0,23*16845 *2/38/1000 = 0,204 тыс. долл.

Суточные платы за услуги, в долл.:

С_усл = С_шв + С_лоц + С_бук + С_сан , (4.31)

где С_шв, С_лоц, С_бук, С_сан – суточные затраты на оплату услуг по использованию швартового оборудования, лоцманов, буксиров, а также санитарного сбора, соответственно, долл.

Определим эти величины по формулам:

С_шв = К_шв*2*n/t_p (4.32)

С_лоц = К_лоц*W_у*2*n/t_p (4.33)

С_бук = К_бук*W_у*n/t_p (4.34)

С_сан = К_сан* W_у*n/t_p , (4.35)

где К_шв, К_лоц, К_бук, К_сан – нормативы оплаты услуг: швартового оборудования, лоцманов, буксиров, а также санитарного сбора, соответственно.

С_шв = 180*2/38/1000= 0,015 тыс. долл.

С_усл = 0,009+0,015+0,002+0,006 = 0,033 тыс. долл.

Суточные затраты на агентирование судна:

С_аг = К_аг*n/t_p , (4.36)

где К_аг – ставка затрат на агентирование.

С_аг = 1764*2/38 =0,07 тыс. долл.

С_{пр.пост.} = 2,72+0,495+0,231+4,347+0,033+1,064=8,711тыс. долл.

Суточные непрямые затраты:

С_непр = (0,25)*С_{пр.пост} (4.37)

С_непр =8,711*0,25 = 2,18 тыс. долл.

Прямые сменные затраты (плата за топливо и смазочные материалы, которые использует судно (долл. в сут., на ходу).

С^х_пр.см. = q_х * S_Т * К_СМ, (4.38)

где q_x – суточные затраты топлива на ходу, т/сут.;

S_T – средневзвешенная стоимость тонны топлива, включая затраты на бункеровку, зависит от типа топлива, примем 700 долл./т.

К_СМ – коэффициент, учитывающий затраты на смазочные материалы, примем 1,06.

q_x = 24*10^-6 * q * N_e , (4.39)

где 24*10^-6 – коэффициент, изменяющий размерность с грамм в час на тонны в сутки;

q – Удельные затраты топлива, примем 130 грамм на 1 э.л.с. в час.

q_x = 0,000001*24*130*5400 = 16,8 т/сут.

С^х_пр.см. = 16,8*700*1,06 = 12,501тыс.долл.

С^с_пр.см. = 0,1* 12,501_. = 1,250 тыс. долл.

С_х = 8,711+ 2,18+ 12,501 = 23,390 тыс. долл./сут

С_с =8,711+ 2,18+ 1,250 = 12,139 тыс. долл./сут.

Результаты расчетов суточных эксплуатационных затрат по всем вариантам судов показаны в таблице 4.2, в тыс. долл./сут

Таблица 4.2

Показатели и единицы измерения	Дч1=4164	Дч2=4964	Дч3= 5764	Дчпрот=
15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1	16,1
Кс, тыс. долл
Са	2,149	2,622	3,163	2,854	3,483	4,201	3,645	4,448	5,364	2,772
Ср	0,384	0,468	0,565	0,510	0,622	0,750	0,651	0,794	0,958	0,495
Спос	0,179	0,219	0,264	0,238	0,290	0,350	0,304	0,371	0,447	0,231
Сек	4,347	4,347	4,347	4,347	4,347	4,347	4,347	4,347	4,347	4,347
Wу, м3
Сзар	0,575	0,595	0,614	0,635	0,655	0,675	0,687	0,707	0,727	0,652
Сук	0,361	0,374	0,386	0,391	0,404	0,416	0,417	0,430	0,441	0,405
Ссб	0,266	0,276	0,284	0,294	0,304	0,313	0,318	0,328	0,337	0,302
Скор	0,180	0,186	0,192	0,199	0,205	0,211	0,215	0,221	0,227	0,204
См	0,011	0,012	0,012	0,013	0,013	0,013	0,014	0,014	0,014	0,013
Скан	0,058	0,060	0,062	0,064	0,066	0,068	0,069	0,071	0,073	0,066
Спр	0,017	0,018	0,018	0,019	0,020	0,020	0,021	0,021	0,022	0,020
Сусл	0,031	0,032	0,033	0,032	0,033	0,034	0,033	0,034	0,035	0,033
Сшв	0,010	0,010	0,011	0,009	0,009	0,010	0,009	0,009	0,009	0,009
Слоц	0,013	0,014	0,014	0,015	0,015	0,016	0,016	0,016	0,017	0,015
Сбук	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,002	0,003	0,003	0,002
Ссан	0,005	0,006	0,006	0,006	0,006	0,006	0,007	0,007	0,007	0,006
Син	0,937	0,968	1,000	1,027	1,059	1,090	1,104	1,137	1,168	1,056
Саг	0,064	0,067	0,069	0,065	0,067	0,069	0,066	0,068	0,070	0,070
Спр пост	7,847	8,437	9,107	8,769	9,543	10,423	9,780	10,760	11,872	8,703
Снепр	1,96	2,11	2,28	2,19	2,39	2,61	2,45	2,69	2,97	2,18
qх т/сут	16,0	19,4	23,3	17,6	21,3	25,6	19,0	23,1	27,8	16,8
Сх пр.см	11,848	14,395	17,284	13,024	15,823	19,000	14,131	17,166	20,613	12,501
Сс пр см	1,185	1,439	1,728	1,302	1,582	1,900	1,413	1,717	2,061	1,250
Сх	21,657	24,942	28,667	23,986	27,753	32,028	26,356	30,616	35,453	23,380
Сс	10,993	11,986	13,112	12,264	13,512	14,928	13,638	15,166	16,901	12,129
сумма Сс+ Сх	32,650	36,928	41,779	36,250	41,264	46,956	39,994	45,782	52,355	35,510

По данным таблицы чертим графики : Кс=φ(V), С_х=φ(V), С_с=φ(V).

График зависимости Кс от скорости судна:

График зависимости С_х от скорости судна:

График зависимости С_с от скорости судна:

4.2.2.Показатели, характеризующие итоговые результаты использования судов.

Как и в предыдущем пункте, подробный расчет будет проводиться на примере одного типа судна (Дч=4911 т, Vт=16,1 узлов). Для данного судна заданные следующие стоимостные данные:

Sс – стоимость судна, Sс=11220 тыс.дол;

Сх – себестоимость содержания судна на ходу, Сх=23,38 тыс. долл/сут;

Сс – себестоимость содержания судна на стоянке, Сс=12,129 долл/сут.

Показатели для остальных типов судов сведены в таблицу 4.3.

Расходы, необходимые для освоения заданного грузопотока:

R = (С_Х t_X + C_СТ t_СТ) r× n_C (4.1)

R = (23,38*20,2+12,129*17,8)*8,95*6,83= 42067 тыс. долл.США

Себестоимость перевозки 1 тонны груза:

Sт = R/åQ (4.2)

Sт = 42067/550000=76,485 долл./т.

Далее устанавливается фрахтовая ставка за перевозку груза, таким образом, чтобы обеспечить эффективное использование судов и должный экономический эффект от него. В данном задании ставка принимается равной f=1,5*Sт`. Доходы от перевозки заданных грузопотоков:

F =åQ*f (4.3)

Где f – фрахтовая ставка f= 1,5*88,419=132,629 долл/т

Q₁=300000 т, Q₂=250000 т

F=(300000+250000)*132,629/1000=72945,938 тыс долл. США

Финансовый результат в иностранной валюте (чистая валютная выручка):

DF = F – R (4.4)

DF = 72945,938– 42067 =30879, 003 тыс. долл. США

Уровень доходности:

Кдох = F / R (4.5)

Кдох=72945,938/42067=1,734

Интенсивность валютных поступлений:

m_В=DF / åДч Тэ nc (4.6)

m_В=30879,003 /(4911*6,83*340)=2,71 долл/тн.сут.

Удельные капитальные вложения:

Куд = (4.7)

Куд=(11220000*6,83)/550000=0,139 тыс. долл/т.

Оборотные средства в грузах на время их транспортировки:

Коб = Ц* t_Д / 365 (4.8)

Где Ц – цена одной тонны груза, для прямого грузопотока Ц_ПР=500 долл/т, для обратного – Ц_ОБР=500 долл/т.

t_Д – время доставки груза

t_Д = t_x + 0,5 t_ст (4.9)

t_д.пр= L/Vт + t_x.доп=3651/10*24 + 16/24 +0,5*(4911/600 + 4911/2000)= 16,81 сут.

T_д.обр.= L/Vт + t_x.доп=3364/10*24 + 16/24+0,5*(4911/2000+4911/800)=13,68 сут.

Коб и t_Д считаются для прямого и обратного грузопотоков:

Соответственно оборотные средства в грузах:

К_ОБ-ПР = (500*16,81)/365=23,028 долл/т;

К_ОБ-ОБР = (500*13,68)/365=18,734 долл/т, где ПР – прямое, ОБР – обратное.

Средневзвешенные оборотные средства:

Коб = (К_ОБ-ПР Q_ПР + К_ОБ-ОБР Q_ОБР)/åQ (4.10)

Где Qпр – прямой грузопоток, Qпр = 300000 т;

Qобр – обратный грузопоток, Qобр = 250000 т;

Коб = (23,028*300000 + 18,734*300000)/550000=21,08 долл/т.

Приведенные затраты (сравнительная экономическая эффективность капвложений при заграничном плавании):

Sпр = Sт + E₁ Куд + Е₂ Коб (4.11)

Где Е₁, Е₂ – коэффициенты эффективности капвложений и оборотных средств, соответственно, Е₁=0,12; Е₂=0,13.

Sпр = 76,485 + 0,12*0,139+ 0,13*21,08= 79,242 долл/т.

Срок окупаемости:

Кок = (Sc n_C) /DFвал (4.12)

Кок = (11220000*6,83)/ 30879,003 = 2,48 лет

Возведенная чистая прибыль на одну тонну груза, дол.

f_зв=f-S_зв

f_зв=132,63-79,24=53,39 дол.

Определение общей экономической эффективности капитальных вложений:

Ставка, при которой обеспечивается приемлемое значение коэффициента капитальных вложений в строительство судов:

Результаты расчетов всех экономических показателей приведены в таблице 4.3:

Таблица 4.3

Показатели и единицы измерения	Дч1= 4164	Дч1= 4964	Дч3= 5764	Дчпрототип= 4911
15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1	16,1
R
St	82,469	89,782	97,685	80,741	88,419	96,883	80,427	88,577	97,615	76,485
f	132,629	132,629	132,629	132,629	132,629	132,629	132,629	132,629	132,629	132,629
F	72945,938	72945,938	72945,938	72945,938	72945,938	72945,938	72945,938	72945,938	72945,938	72945,938
∆F	27587,853	23565,701	19219,253	28538,483	24315,313	19660,021	28710,976	24228,527	19257,821	30879,003
Кприб	1,608	1,477	1,358	1,643	1,500	1,369	1,649	1,497	1,359	1,734
µвал	0,00252	0,00223	0,00187	0,00241	0,00212	0,00176	0,00226	0,00197	0,00160	0,00271
Куд	0,122	0,144	0,169	0,147	0,174	0,204	0,174	0,206	0,242	0,139
Tд прям	16,66	16,00	15,42	17,53	16,87	16,29	18,39	17,73	17,15	16,81
Tд обр	13,56	13,02	12,55	14,26	13,72	13,25	14,96	14,42	13,95	13,68
Коб	20,89	20,06	19,33	21,98	21,15	20,42	23,06	22,23	21,50	21,08
Sзв	85,200	92,408	100,219	83,615	91,189	99,562	83,446	91,492	100,439	79,242
Ток	2,440	3,369	4,829	2,837	3,936	5,708	3,329	4,674	6,911	2,482
fзв	47,429	40,221	32,410	49,014	41,440	33,067	49,183	41,137	32,190	53,387
Е1р	0,019	0,016	0,012	0,018	0,015	0,012	0,017	0,014	0,011	0,019
fe	88,434	88,437	88,440	88,437	88,440	88,444	88,440	88,444	88,448	88,436

Далее вычерчиваются графики зависимости основных показателей (Rвал., DFвал,Sт, Rвал., Sпр, m_вал,) от технической скорости.

Зависимость R от технической скорости:

Зависимость S_t от технической скорости:

Зависимость ∆F от технической скорости:

Зависимость К_приб от технической скорости:

Зависимость µ_вал от технической скорости:

Зависимость К_уд от технической скорости:

Зависимость t_д от технической скорости:

Зависимость К_об от технической скорости:

Зависимость S_зв от технической скорости:

Зависимость Т_ок от технической скорости:

Зависимость f_зв от технической скорости:

Зависимость f_e от технической скорости:

ВЫБОР НАИЛУЧШЕГО ВАРИАНТА ТИПА СУДНА

Для выбора лучшего варианта типа судна проводят анализ значений основных показателей по рассмотренным вариантам.

В качестве основного показателя для выбора варианта судна берутся затраты на одну тонну груза. При этом желательно учесть и другие показатели приведенные в таблице:

Показатели и единицы измерения	Дч1= 4164	Дч1= 4964	Дч3= 5764
15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1	15,1	16,1	17,1
Sзв
St
∆F
Кприб
µвал
Ток
fзв
Е1р
fe
Сумма значений номеров

Из полученных данных можем сделать вывод, что у нас имеется два оптимальных варианта с Дч=4164 т и скоростью равной 15,1 узлам и Дч=5764 т и скоростью равной 15,1 узлам. Но так, как S_зв меньше у варианта с Дч=5764 т и скоростью равной 15,1 узлам, то именно его мы и выбираем.

Для выбранного варианта судна определяются его отдельные линейные размеры, экономический эффект, который может быть от внедрения его такого судна на заданных перевозках.

Осадка судна:

Ширина судна, м:

-коэффициент соотношения ширины судна-прототипа к его осадке.

Длина судна, м:

-коэффициент соотношения длины судна -прототипа к его ширине.

Высота борта судна, м:

-коэффициент соотношения высоты борта судна-прототипа к его осадке.

Экономический эффект, дол./год:

, -затраты по судну-прототипу и по выбранному судну.

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

На данном направлении должно использоваться следующее судно:

- Универсальное судно;

- Неограниченный район плавания;

- Судно с избыточным надводным бортом, двухпалубное, с вертикальным способом погрузки-выгрузки, с кормовым, промежуточным расположением машинного отделения и жилой рубки, количество трюмов – 3-4;

- Чистая грузоподъемность, Дч=5764 т;

- Теплоход, главный двигатель – малооборотный дизель мощностью 6104 Вт;

- Сдаточная скорость судна – 15 узлов;

- Грузовые устройства стрелы, грузоподъемностью от 3 до 5т;

Суда с небольшой (2,3 — 2,5 м) высотой межпалубных пространств, небольшие по размерам люки для уменьшения потерь холода во время грузовых операций. Грузовое устройство стреловое, реже крановое. Все грузовые помещения имеют изоляцию, систему вентиляции и озонирования, а крышка трюма делается сравнительно небольшой — чтобы уменьшить теплопотери. Тип люков – складывающего типа. Все люковые закрытия имеют гидравлический привод открывания и закрывания, число люков равно числу трюмов;

- Особых требований к прочности люковых закрытий и палуб не предъявляется;

- Расчетная дальность плавания – 7415 миль;

- Потребная удельная грузовместимость - w=1,4 м³/т;

- Необходима вентиляция помещений и поддержание тепло-влажностного режима.

ЛИТЕРАТУРА

1. Безкровный Е. Н., Горшков Я. А. Обоснование типа судна для заданного направления работы: Методические указания.- Одесса: Онму;

2. Бриллиант Л. А. География морского судоходства

3. Вирченко В. В. Предложения по выполнению расчетов при эксплуатационно-экономических обоснованиях//Проблемы экономики в эксплуатации морского транспорта //В/О "Мортехинформреклама", 1989

4. Джежер Е. В., Ярмолович Р. П. Транспортные характеристики грузов: Учебное пособие - М.:Транслит 2007.-272 с

5. Краев В. И. Экономические обоснования при проектировании морских судов.- Л.:Судостроение, 1981-278 с.

6. Надточий Г. А. География морского судоходства: Учебник.- М: Транспорт, 1985.- 263 с.

7. Мироненко А. Ф. , Сыч Е. Н. Выбор типа судна для заданной линии: Методические указания. - Одесса: ОИИМФ, 1972. - 29 с.