Курсовая работа на тему: Контейнеровозы.
Курсовая работа на тему: Контейнеровозы.
Выполнила студентка
группы 1150
…………….
Проверил профессор
Разуваев В. Н.
Санкт-Петербург
2006 г.
Аннотация.
В представленной курсовой работе подробно рассматривается флот контейнеровозов. Краткая история этого типа судов, тенденции развития, современное состояние. Делается сравнительный анализ данных таблиц, схем и графиков, представленных в работе, которые показывают состояние современного и предыдущего флота. На примере двух контейнеровозов: «Симон Боливар» и «Капитан Гаврилов» - рассматривается строение и основные характеристики контейнеровозов.
Оглавление.
1.Введение……………………………………………………….4 стр.
2.Краткая история судна, тенденции развития………………..5 стр.
3.Современное состояние флота контейнеровозов…………..14 стр. 4. Контейнеровозы четвертого поколения………………........18 стр.
5.Безопасность контейнеровозов четвертого поколения.........20 стр.
6.Контейнеровоз «Симон Боливар»…………………………...25 стр.
7.Контейнеровоз «Капитан Гаврилов»……………………......29 стр.
8.Заключение……………………………………………………35 стр.
Введение.
За последние 10 – 12 лет для мирового судоходства характерен рост количества судов – контейнеровозов. Доля их тоннажа в составе флота, перевозящего генеральные грузы, за указанный период увеличилась с 1 до 15 %, а общая контейнеровместимость достигла 1,2 млн. ед. Еще быстрее росла их провозная способность. Это объясняется использованием новой технологии грузовых работ, связанной с внедрением стандартных большегрузных контейнеров, что позволило резко сократить стоянки в портах. В настоящее время контейнеровозы выполняют около 60% перевозок на основных направлениях потоков генеральных грузов между ведущими странами. Развитие контейнерного флота имеет перспективы в будущем, поэтому в своей курсовой работе я рассматриваю именно эти суда.
Краткая история судна, тенденции развития.
Произошедшая в 60-е годы ХХ в. «контейнерная» революция позволила перейти на транспорте к методам поточного производства со всеми их преимуществами, главное из которых – резкое повышение интенсивности погрузоразгрузочных работ за счет использования при перевозке груза однородных укрупненных грузовых единиц – контейнеров. Интенсивность грузообработки судов, перевозящих груз в контейнерах, по сравнению с традиционными универсальными сухогрузными судами возросла в десятки раз. За счет этого резко снизилась продолжительность стоянки судов в портах погрузки-выгрузки и увеличилась их провозная способность. Внедрение в грузовом транспортном процессе контейнеров вызвало к жизни суда совершенно нового типа, существенно отличающиеся как по конструкции корпуса, так и по внутреннему устройству от традиционных судов. Вместо двух-трех палуб, большого числа твиндеков, загроможденной грузовыми устройствами верхней палубы – столь характерных признаков традиционного сухогрузного судна, - контейнеровоз (рис.1) имеет одну палубу, свободную от грузовых устройств (большинство контейнеровозов ими не оборудуются), и глубокие трюмы, разделенные специальными направляющими на ячейки, в которых загружают контейнеры.
Рис.1. Типичный контейнеровоз
(Контейнеровоз «Сидней Экспресс», Австралия,
Дедвейт 33 350 т, вместимость 1508 контейнеров,
Длина - 244 м, ширина – 61 м)
Флот судов-контейнеровозов вырос с 15 судов суммарной контейнеровместимостью 11 тыс. TEU в 1968 г. до 384 судов вместимостью 440 тыс. TEU к 1978 г., т.е. за 10 лет количество специализированных контейнеровозов увеличилось в 25 раз, а суммарная контейнеровместимость – в 40. Таких темпов роста не наблюдалось ни у каких типов судов. За 10 последующих лет флот еще примерно в 3 раза. В таблице 1 показано развитие флота контейнеровозов с 1989 по 2000 г. Как видно из приводимых данных, флот контейнеровозов продолжает расти не меньшими темпами, чем в предыдущее десятилетие. Увеличивается и их доля в мировом флоте.
Распределение флота судов-контейнеровозов
Контейнеровозов от их вместимости
Контейнеров
Расчет по допустимым силам и смещения может быть сведен к определению допустимых коэффициентов ускорения. Например, на рис. 18 показаны допустимые значения коэффициентов ускорения от бортовой качки в нижнем ярусе в зависимости от высоты штабеля и массы контейнеров пи одинаковом поперечном усилии во всех ярусах. Это соответствует уменьшению массы контейнеров приблизительно на 2 % в каждом ярусе снизу вверх (на рис. 19 приведены коэффициенты, полученные для контейнеров, масса которых уменьшается в каждом ярусе снизу вверх на 30%).
Рис.18 и 19. Предельные значения коэффициентов для передних торцевых стенок контейнеров серии I (рис.18 – поперечные усилия для всех уровней одинаковы, рис.19 – поперечные усилия снижаются на 30% в каждом ярусе)
По вертикальным нагрузкам ограничения приняты в соответствии с нормами Регистра, например, для контейнеров ISO 1А допустимая нагрузка угловой стойки нижнего контейнера 675 кН.
Полученные данные можно применить для конкретного, оценив степень риска (безопасности) и связав характеристики судна с состоянием моря. Эксплуатационная волновая нагрузка является случайной функцией от текущего времени эксплуатации. В качестве основного показателя риска традиционно принимается вероятность отказа в зависимости от времени эксплуатации. Отказом в данном случае является разрушение крепления и его срыв с палубы под действием одноразовой экстремальной волновой нагрузки. Очевидно, что вероятность такого отказа в первую очередь обусловлена вероятностью возникновения экстремальных случайных нагрузок, поэтому одной из основных задач является установление их значений и вероятностных характеристик. Для этого требуется определение закона распределения Экстремумов волновой нагрузки в зависимости от времени эксплуатации. Соответствующий закон может быть обусловлен распределением абсолютного максимума нагрузки. Процесс изменения волновой нагрузки схематизируется потоком экстремумов по времени.
При неизменных условиях эксплуатации и относительно больших отрезках времени потоки экстремум волновой нагрузки являются стационарными, а их максимальные значения – статистически независимыми.
Для упрощения анализа абсолютного максимума нагрузки можно использовать известное допущение о постоянстве интервала времени между соседними экстремумами.
Выбор конкретного закона распределения для описания статистических распределений случайных величин является в наше время достаточно неформальным решением. При этом должны быть учтены два аспекта: достоверность согласования теоретической модели (закон распределения) и статистического распределения; логическая структура теоретической модели.
Закон распределения абсолютного максимума нагрузок дает возможность определить область нагрузок, соответствующих безопасной эксплуатации.
По результатам исследований, проведенных Регистром, установлено, что для контейнеровозов статистические распределения экстремумов волновой нагрузки соответствуют третьему асимптотическому закону Фреше-Фишера-Типпета. В качестве прототипа для расчетов выбрано судно-контейнеровоз IV поколения со следующими исходными данными.
Длина – 264,4 м; ширина – 40 м; осадка – 12,5 м; высота борта – 24,3 м; водоизмещение – 97,2 тыс. т; скорость полного хода – 25,3 уз; максимальная высота штабелей – 7 ярусов.
Результатом статистически-вероятностной оценки степени риска для данного судна явилось определение коэффициента запаса. Коэффициент запаса, равный 1,4, показывает, что максимальные волны в 1,4 раза превосходят волны принятой 3%-ной обеспеченности.
Наиболее вероятные условия потери или разрушения контейнеров обусловлено численно допустимыми средними ускорениями по вертикальным и горизонтальным направлениям.
Для определения возможности срыва контейнеров во время нахождения судна в море необходимо оценить его качку, следствием которой являются разрушающие нагрузки.
Задан предполагаемый район плавания судна (Атлантический, Тихий или Индийский океан) с целью установления взаимосвязи между элементами волнения (отношение «высота волнения 3%-ной обеспеченности – средний период волнения»). На основании этого соотношения произведен расчет состояния моря, при котором происходит срыв контейнеров.
Теория качки судна на нерегулярном волнении, базирующаяся на спектральном методе, включает в себя определение характеристик качки в условиях регулярного волнения методами линейной гидродинамической теории качки, созданной М.Хаскиндом. Вследствие предположения об идеальности жидкости гидродинамическая теория качки учитывает демпфирование только волновой природы. Так как возмущенное движение жидкости рассматривается как безвихревое, то определяется потенциал скоростей этого движения, то есть формулируется и решается краевая задача, затем определяются действующие на судно гидродинамические силы и рассчитываются кинематические характеристики качки.
Исходной информацией для расчета, помимо данных по судну, являются условия потери или разрушения контейнеров. Результатами расчета являются состояние моря и параметры движения судна (курсовой угол и скорость), при которых выполняются поставленные условия.
Оценка возможности срыва контейнеров вследствие качки судна показала следующее. В случае движения рассматриваемого контейнеровоза наиболее вероятен срыв контейнеров при бортовой качке от действия поперечных нагрузок и практически вне зависимости от скорости судна. При укладке контейнеров массой 30 т в 5 ярусов их срыв возможен при волнении исключительной интенсивности (h3% >17,5 м), которое встречается в океанах раз в 5 – 10 лет. При укладке контейнеров массой 30 т в 6 ярусов их срыв возможен на волнении 7 баллов и более при курсовых углах к волне 70 – 120 градусов, при укладке их в 7 ярусов – на волнении 6 баллов и более при курсовых углах к волне 45 – 140 градусов. При укладке контейнеров массой 20 т в 7ярусов их срыв возможен на волнении 9 баллов при курсовых углах к волне 75 – 110 градусов.
По результатам исследования построен график безопасных режимов перевозки контейнеров. На рис. 20 представлены зоны безопасных и опасных режимов при укладке 5,6 и 7 ярусов на любом курсе к волне в зависимости от состояния моря. При укладке контейнеров в 5 ярусов (правый верхний угол диаграммы, соответствующий волнению чрезвычайной интенсивности) практически всегда могут быть обеспечены прочность и безопасность контейнеров.
Зона возможной потери контейнеров, расположенная между линиями, соответствующими высоте штабелей в 6 и 5 ярусов, начинается с волнения 7 баллов. Шторм такой силы бывает довольно часто, поэтому весьма вероятна аварийность контейнеровоза при укладке контейнеров в штабель из 6 ярусов. Еще большая опасность (начиная с волнения 6 баллов) возникает при укладке контейнеров в 7 ярусов.
На встречном волнении большой интенсивности (курсовой угол 135 – 180 градусов) вертикальные ускорения также приближаются к предельно допустимым.
Приведенные результаты, полученные для одного из контейнеровозов IV поколения, дают основание предполагать существование реальной опасности транспортировки контейнеров при укладке в 6 ярусов и более.
Появление современных суперконтейнеровозов напоминает бум постройки супертанкеров в 60-е годы прошедшего столетия. Видимо, история повторяется. Неудержимое стремление к экономической выгоде входит в противоречие с техногенной, гуманитарной и экологической безопасностью. Мнение Регистра – увеличение числа ярусов палубного каравана контейнеров выводит контейнеровозы IV поколения за рамки безопасной эксплуатации.
Рис.20.. Безопасные режимы транспортировки палубных контейнеров
В трюмах и на палубе
Предусмотрена температурная пожарная сигнализация, состоящая из пожаросигнальной установки на 20 линий, автоматических пожарных датчиков в МО, ЦПУ, служебных и жилых помещениях, автоматических ионизационных датчиков в МО и ручных пожарных извещателей, установленных в коридорах и на открытой палубе. Машинное отделение, помещение сепараторов и ЦПУ оборудованы световой и звуковой сигнализацией, сблокированной с системой включения пожаротушения.
Система водоснабжения состоит из двух отдельных трубопроводов пресной мытьевой и питьевой воды. Емкость цистерн мытьевой воды составляет 160,8 м^3, питьевой – 40 м^3.Фаново–сточная система оборудована станцией биологической обработки сточных вод. Мусоросжигательная печь установлена в отдельном помещении, оборудованном вытяжной вентиляцией. Ее пропускная способность при обработке твердых отходов – 100 кг/ч, жидких отходов – 60 кг/ч; расход топлива – около 30 кг/ч. На судне предусмотрены системы вентиляции кладовых, сухих отсеков, аккумуляторных и других аналогичных помещений, а также одноканальная система кондиционирования воздуха в жилых и служебных помещениях.
Все члены экипажа размещаются в одноместных каютах с индивидуальными санузлами, для четырех практикантов отведены две двухместные каюты с санузлами. Старший комсостав размещен в блок - каютах, состоящих из кабинета, спальни санузла. Имеется отдельная каюта для лоцмана. Медицинский блок включает в себя амбулаторию, изолятор и санузел с ванной. На судне предусмотрен комплекс общественных, спортивных, бытовых и служебных помещений, в том числе кают – компания и салон отдыха для комсостава, столовая команды с салоном отдыха, спорткаюта, плавательный бассейн, душевые для палубной и машинной команд, сауна, прачечный блок, помещения для прозодежды и различные кладовые.
Контейнеровоз оборудован современными средствами радиосвязи. Среди них автоматическая телефонная станция, командно - вещательная установка «Рябина», коммутатор КП – 10 для двусторонней связи с ЦПУ, МО и другими помещениями, радиопередатчик «Муссон», два передатчика «Бриг», аварийный комплект «Сирена – 1А» и др.
В навигационное оборудование входят две радиолокационные станции «Наяда-5», радиопеленгатор «Румб», навигационный приемник дальнего радиуса действия, навигационный приемник ближнего и среднего радиуса действия, гирокомпас «Вега», навигационный эхолот, лаг, навигационный и судоводительский пульты.
Рис.23. Продольный разрез контейнеровоза «Симон Боливар»
Заключение.
В ходе работы над темой контейнеровозы я ознакомилась с историей, тенденциями развития, основными характеристиками этого типа судов. Я пришла к выводу: несмотря на то, что впервые контейнеровозы появились на морских путях только в 70-е годы, их использование в наше время резко возросло. За прошедшее время стало очевидно, что контейнерные перевозки – чрезвычайно прибыльный бизнес, поэтому неудивительно, что они начали приобретать популярность в большинстве стран мира. Сейчас контейнерный флот занимает важное место в мировом морском флоте.
Рис.26. Новому контейнеровозу, построенному на верфи «Jinling»,
дано название «Аскольд».
Литература.
1. Логачев С. И., Чугунов В. В. Мировое судостроение. – СПб, «Судостроение», 2000. – 311 стр.
2. Беляков Е. Контейнеровоз «Капитан Гаврилов» // Морской флот. 1983. № 6. С. 43 – 47.
3. Кирсанов Б. А. Контейнеровоз «Симон Боливар» // Судостроение. 1982. № 7. С. 3 – 5.
4. Кузнецов И. Контейнеровозы IV поколения // Морской флот. 1985. № 10. С. 60 – 61.
5. Леонов С. Контейнерный флот: пути развития // Морской флот. 1999. № 1. С. 38.
6. Решетов Н. Безопасность контейнеровозов IV поколения // Морской флот. 2001. № 4. С. 33 – 34.
7. Терновой Е. Контейнеровозы: проблемы, перспективы // Морской флот.1989. №4. С. 46 – 48.
8. Титов И. А., Четыркин А. И. Приближенное определение основных характеристик современных контейнеровозов // Судостроение. 1988. № 1. С. 9 – 13.
Курсовая работа на тему: Контейнеровозы.
Выполнила студентка
группы 1150
…………….
Проверил профессор
Разуваев В. Н.
Санкт-Петербург
2006 г.
Аннотация.
В представленной курсовой работе подробно рассматривается флот контейнеровозов. Краткая история этого типа судов, тенденции развития, современное состояние. Делается сравнительный анализ данных таблиц, схем и графиков, представленных в работе, которые показывают состояние современного и предыдущего флота. На примере двух контейнеровозов: «Симон Боливар» и «Капитан Гаврилов» - рассматривается строение и основные характеристики контейнеровозов.
Оглавление.
1.Введение……………………………………………………….4 стр.
2.Краткая история судна, тенденции развития………………..5 стр.
3.Современное состояние флота контейнеровозов…………..14 стр. 4. Контейнеровозы четвертого поколения………………........18 стр.
5.Безопасность контейнеровозов четвертого поколения.........20 стр.
6.Контейнеровоз «Симон Боливар»…………………………...25 стр.
7.Контейнеровоз «Капитан Гаврилов»……………………......29 стр.
8.Заключение……………………………………………………35 стр.
Введение.
За последние 10 – 12 лет для мирового судоходства характерен рост количества судов – контейнеровозов. Доля их тоннажа в составе флота, перевозящего генеральные грузы, за указанный период увеличилась с 1 до 15 %, а общая контейнеровместимость достигла 1,2 млн. ед. Еще быстрее росла их провозная способность. Это объясняется использованием новой технологии грузовых работ, связанной с внедрением стандартных большегрузных контейнеров, что позволило резко сократить стоянки в портах. В настоящее время контейнеровозы выполняют около 60% перевозок на основных направлениях потоков генеральных грузов между ведущими странами. Развитие контейнерного флота имеет перспективы в будущем, поэтому в своей курсовой работе я рассматриваю именно эти суда.