Лихтеровозы

Министерство образования РФ

ДВГТУ

Кафедра теории и проэктирования

Корабля.

 

Реферат на тему:

ЛИХТЕРОВОЗЫ

Студент:

Группа: К-112

Преподователь: Антоненко С. В.

Владивосток 2002

 

ФИДЕРНЫЕ ЛИХТЕРОВОЗЫ.

Для расширения эксплуатационных возможностей международной системы «Интерлихтер» в Финляндии фирмой «Валмет» и в Италия на верфи «Вреда» для нашей страны ведется строительство серий фидерных лихтеровозов. Голов­ные суда строятся соответственно на классы КМ*Л31А2 и КМ*Л4А2 н называются «Борис Полевой» и «Анатолий Железняков». Оба судна — двухвинтовые теплоходы докового типа со смещенным в корму машинным отделением и носовой надстройкой для прохода в машинное отделение из жилых помещений предусмотрен коридор на уровне второй палубы.

Основные элементы и характеристики:

Длинна, м	«Борис Полевой»	«Анатолий Железняков»
Max между перпенд.	158,9 141,2	154 140
Ширина, м
габаритная	31	29
На миделе	29,5	29
Высота борта	5,3	5,3
Осадка, м
По грузовую марку	4,3	4,3
При приёме груза	9,3	9,3
Дедвейт, т	8770	8420
Валовая вместимость, т	19000	17400
Мощность, кВт	5000	4120
Скорость, уз	13,4	12,5
Кол-во жилых мест	42	39

Лихтеровоз «Борис Полевой" предназначен для транспортировки (6 лихтеров типа «Дунай—мире» (ДМ) размерами 38,25X11,0X3,3 м и массой по 1300 т или 12 лихтеров типа, ЛЭШ, а также пакетированных лесоматериалов, колесной технике с топливом в баках, накатных грузов. Генеральных других грузов, подверженных порче от атмосферных осадков. При этом погрузка может осуществляться методом доковаиия, вертикальным и горизонтальным (через аппарель) способами.

Лихтеровоз «Анатолии Железняков» является узкоспециалезированым судном, способным перевозить 6 лихтеровозов типа ДМ или 12 типа ЛЭШ. Наличие на грузовой палубе четырех рядов несъемных кильблоков осложняет прием генеральных и других грузов вертикальным способом, поскольку для это­го требуются большие подготовительные работы по выравни­ванию грузовой площади трюма на уровне верхних кромок кильблоков.

Основной особенностью рассматриваемых судов является ведение грузовых операций методом докованния и отсутствие люковых закрытии грузового трюма, что обусловило особый подход к выбору характеристик и конструированию элемен­тов балластно-осушительных систем.

Расчёты показали, что для изменения осадки лихтеровоза, при грузообработке должна быть предусмотрена балластная система с подачей насосом не менее 3000 м/ч, Дальнейшее увеличение подачи привело бы к повышенному расходу электроэнергии и нерационально» комплектации судовой электростанции. Поэтому в машинном отделении «Бориса Полевой» установлены два вертикальных центробежных насоса 1500 м\ч, оборудованных устройством самовсасывания.

Лихтеровозы «Борис Полевой» и «Анатолий Железняков»

На лихтеровозе «Анатолий Железняков> осушение гру­зового трюма происходит через носовые и кормовые осуши­тельные колодцы, расположенные побортно с помощью двух насосов подачей по 200 м/ч, размещенных в машинном отде­лении. Кроме того в грузовом трюме предусмотрены бортовые спускные трубы с запорными клапанами, управляемыми вручную.

Устройство для предотвращения попадания в трюм му­сора и битого льда рассматривалось как желательное и полезное, Однако расчеты показали, что такое устройство (но одному насосу пропеллерного типа подачей 4000 м\ч с каж­дого борта) требует для своей работы 500—600 кВт и суще­ственным образом сказывается на комплектации судовой электростанций. Учитывая возможность создания полыньи в битом льду или отгона мусора за счет «подработан» гребными винтами, привяли, решение об устройстве в кормовой части трюма специальных сопел, обслуживаемых водопожарнон си­стемой.

Тщательно рассматривалась целесообразность установки в двойных бортах труб с клинкетамн для заполнения водой

трюма в процессе грузовых операций. Высказывались опа­сения что в зимних условиях эти трубы вместе с клинкетамн будут замерзать, а оборудование их обогревателями сложно с конструктивной точки зрения. Финские инженеры на осно­вании результатов испытаний в опытовом бассейне сочли це­лесообразным установить такие трубы, полагая, что трюм будет заполняться водой более равномерно и плавно, а это отразится на времени ведения грузовых операций. На лихтеровозе итальянской постройки подобных труб нет, поскольку авторы проекта убеждены, что поступление воды в трюм можно регулировать степенью открытия кормовой двери и что прочность конструкции лихтеров и лихтеровозов допуска­ет некоторую неравномерность заполнения трюма водой.

рели опускаться ниже основной линии судна. Задранвание и гтопоренне аппарели механизировано, время подъема не пре­вышает 20 мин. Предусмотрены необходимые конечные вы­ключатели и средства блокировки, возможность опускания аппарели при ее обледенении. Непроницаемость лацпорта обеспечивается уплотвительным резиновым шнуром.

Работоспособность аппарели обеспечена при крене судна ±2° и при углах наклона рампы.±8°- Иасоснын агрегат гид­равлики привода лебедок с рабочим давлением 20 МПа уста­новлен в кормовой части второй палубы. Запуск электродви­гателей насосов (основного и резервного) производится с поста управления лебедками и из насосного отделения. С пос­та управления осуществляется наблюдение за процессом ук-ладкн рампы на причал.

Прочность конструкций кормового проема соответствует таковой для обшивки кормовой оконечности, а аппарель рас­считана на те же нагрузки, что и палуба грузового трюма,

Т а б л и ц а 1

Волнение (рзсчегное)		Лыняитула Сортовой качки, град.		Вертикальные ускорения от бортовой н вертикаль­ной качки, м/с'
Интенсив­ность, баллы	3|,|с013 волны, ч	макси­мальная	средняя	макси­мальные	средние
6 9	6 15	8,8 19.4	4.2  9,2	0,39 0,51	0,19 0,24

а также на проезд по ее средней части вилочного автопо­грузчика с нагрузкой на ось 600 кН пли тележек с грузом 350 т- Нагрузка опорной секции на причал не превышает 2 т/и', за исключенном нагрузки от тележек МАР1 с грузом.

Ляхтеровоэ «-Анатолий Железняков» оборудован Г-образ-ной водонепроницаемой дверью на всю ширниу трюма, кото­рая в открытом состоянии поднимается с помощью гидро-цнлнндров на высоту около 12 м. этого достаточно для за­водки лихтеров с контейнерами в один ярус па люковых крышках.

Корпуса лихтеровозов набраны по смешанной системе: по продольной — дннщевая и бортовая обшнаяи, настилы верх­ней, второй н третьей палуб, а также продольные переборки под главной палубой в районе грузового трюма, в остальных районах корпуса применена поперечная система, в том числе для главной палубы. Ширина н длина ледового пояса опре­делены без учета осадки доковання. Принимая во внимание особенности судна, при расчетах прочности конструкций и на­бора (по согласовавию с Регистром СССР) учитывали тре­бования Правил не только для сухогрузных судов, но я для плавучих доков. Специальные подкрепления наружных бортов на случай швартовки судов в условиях волвенпя в открытом море не предусмотрены. Для этого имеются резиновые кранцы диаметром 1 и длндой .3 м (по 8 на каждое с\'днп).

Выбор главных размерсниЛ. их соотношений, а также ко­эффициентов

Способ заводки лихтеров в трюм для обоих лихтсровозов одинаков и осуществляется в следующей последователь­ности. Оператор с пульта управления, расположенного в кормовой части верхней палубы лихтеровоза, перемещает букси­ровочные тележки в предельное кормовое положение. В этот момент лихтер буксиром-толкачом вводится в проем грузового трюма и прижимается к трюмному бортовому крану.

Схема общего расположения лихтеровоза «Борис Полевой»:

а—боковой вид; 6—верхняя палуба; в—третья палуба; г—главная палуба.

/ — подруливающее устройство; !— машинное от-делснис: .1—апларсль. 4— одноместные каюты; 5— медицинские помещения; 6—лихтеры типа ДМ; 7— буксир-толкач; 5— прачечная; 9— сау|га и плавательный басссП"; 10 — лихтеры типа ЛЭШ; //—жидкий балласт; 13— топливо

Когда носовая часть лихтера окажется у носовой буксировочной тележки, швартовщик, (находящийся на борту лихтера. набрасывает кольцо швартовно-буксировочного троса на кнехт буксировочной тележки. Свободный конец этого троса за­крепляют на лихтере, и за счет перемещения буксировочной тележки вперед он натягивается — носовая часть лихтера пришвартована. После этого с помощью буксира-толкача лих­тер передвигается (перемещается и носовая тележка) до та­кого положения, чтобы кормовая часть его совпала с кормо­вой буксировочной тележкой. Тем же способом закрепляется кормовая часть фланцы насоса со стороны всасывання и нагнетания со­единены с магистральным трубопроводом диаметром 900 мм, от которого в каждый балластный танк (Wбал= 18500 м³) от­ходят ответвление, снабженное клапаном дистанционного уп­равления. Для повышения ремонтопригодности клапаны рас­положены в сухих помещениях или в отсеках, смежных с танками, которые обслуживаются данной ветвью. Со стороны всасывания насос соединен с кингстонным колодцем, а со стороны нагнетания — с клапаном бортового отливного от­верстия. Пуск насосов к управлению клапанами производятся с постов управления в ЦПУ или в помещении управления грузовыми операциями, расположенном на ходовом мостике, 1.,г также имеются приборы для контроля осадки, крена и дифферента. Балластная система обеспечивает погружение судна по осадку 9,3 м не более чем за 4 ч, а всплытие — не более чем за 3 ч при волнении 1 м.

Двухпроводная балластная система лихтеровоза «Анато­лии Железняков» включает в себя два основных насоса подачей по 2000 м\ч, один зачистной насос (165 м'/ч) трубо­проводы диаметром 700 мм (зачистной трубопровод — 200 мм) и дистанционно управляемую арматуру.

При всплытии теплохода <Борис Полевой» вода из гру­зового трюма вытекает через сливные трубы диаметром 600 мм (по три с каждого борта). Размеры и количество труб выбраны с учетом равенства их суммарного сечения площади. Штормовых портиков в фальшборте. Трубы оборудованы невозвратными клапанами, которые в притопленном состоянии судна могут быть открыты в обе стороны. Предусмотрено также осушение грузового трюма балластными насосами че­рез носовые, средние и кормовые колодцы по каждому борту. Расположение и емкость колодцев определены с учетом коли­чества воды поступающей в грузовой трюм в штормовых ус­ловиях. а также во время ливневых дождей. Для этого были проведены испытания самоходной модели при различных направлениях волнения с волновым спектром Северной Атлан­тики при h=12,1 м. Удаление воды из лихтеров осуществ­ляется эжектором в средние и кормовые колодцы грузового трюма, а из них осушительным насосом в цистерну льяльных вод емкостью 50 м³.

лихтера, и буксир-толкач ошвартовывается, При такой схеме буксир не подходит ближе 15 и к кромке грузовой палубы.

Дальнейшее перемещение лихтера вдоль трюма и уста­новка его в требуемую позицию обеспечиваются буксировоч­ным» тележками, лебедками, перемещения которых управляет оператор со стационарного или переносного пульта. При этом видна тележка работает как тягач, а другая как тормоз, что обеспечивает надежное движение лихтера вдоль трюма. Пос­ле того как лихтер установлен в требуемой позиции, но дли­не трюма, на него подаются свободные концы тросов с ба­рабанов двух лебедок позиционирования и закрепляются к корме я в носу лихтера, а швартовно-буксирные тросы бук пробочных тележек освобождаются. Тросы позиционирования втягиваются, прижимая лихтер к трюмному кранцу.

Для предохранения кормовой части грузового трюма от ударов лихтерами в момент погрузкн-выгрузки на судах остановлены резиновые кранцы. Пазы уплотнения рампы «Анатолии Железнякове» двери) защищены отбойными листами, поворот которых производится с помощью гидро-цилиндров с ручным насосом. При всплытии лнхтеровоза "Борис Полевой» лебедки позиционирования прижимают лихтеры к трюмным концам за счет автоматического поддержания постоянного натяжения тросов, чем обеспечивается посадка выступов на днищах лихтеров в пазы грузовой палубы лихтёровозов.

На судно итальянской постройки удержание и позиционирование лихтеров обеспечивается полипропиленовыми тро-сами фиксированной длины. После заводки лихтера буксиро­вочными тележками он удерживается в точке тросом, один конец которого набрасывается на кнехт лихтера, а другое крепится на стенке трюма между верхней палубой и трюмным кранцем, причем лихтер может и не прижиматься к кранцу. Трос остается на­тянутым в точение всего времени транспортировки- Лихтеры типа ДМ заводятся на суда, как правило, по одному, однако предусмотрена возможность одновременного приема двух (побортно) лихтеров. Время заводки всех 6 лихтеров, считая от момента их присоединения к тяговому устройству, состав­ляет 2 ч.

На «Борисе Полевом» каждая тележка транспортер об­служивается двумя тяговыми лебедками с синхронным сматыванием-наматыванием канатов на бара Лапы, Тяговое уси­лие лебедок регулируется в пределах 5—80 кН (большее зна­чение соответствует скорости перемещения около 10м\мин). Тяговые усилия лебедок позиционирования составляют 20 кН для лихтеров типа ЛЭШ и 40 кН для лихтеров типа ДМ. На судне «Анатолии Железняков» тяговые усилия транспортных тележек постоянны (50 кН), а лебедки позиционирования от­сутствуют, Следует отметить, что вопрос позиционирования в различны погодных условиях практически не изу­чен и при любом предварительном техническом решении не­сет в себе элемент риска.

Прием и выгрузка лихтеров производятся через кормовой лацпорт. имеющий такую же ширину, как и трюм, Проведен­ные испытания в бассейне и практика эксплуатации показали, что в условиях волнения чрезвычайно важно обеспечить до­статочные зазоры между грузовой палубой и днищем. При волнении моря до 4 баллов зазор должен быть не менее 1 м, разница в осадках носом и кормой лихтер л типа ДМ не должна превышать 0,4 м. а крен — 1,8°,

Судовладельцы считают, что наличие на борту фидерных лихтеровозов буксира-толкача (плавучего трактора) значи­тельно повышает эксплуатационно-экономические показатели этих судов за счет снижения расходов на аренду портовых буксиров, особенно вследствие экономии времени на ожидание начала грузовых операций. Такой толкач предусмотрен на борту лихтеровоза «Борис Полевой».

Для утапливание днищевых килей-упоров лихтёров типа ДМ о грузовой палубе лихтеровоза «Борис Полевой» пре­дусмотрены четыре продольных желоба, которые при пере­воде других грузов закрываются заподлицо с палубой де­ревянными брусками. Для установки и фиксирования лихтероавоза типа ЛЭШ вварены специальные гнезда и предусмотреть необходимые крепления. Фиксация лихтеров типа Д.М обес­печивается 28 оттяжками со специальными приспособлениями на каждом конце; для этого в настил грузовой палубы вва­рены фитинги. Съемные детали хранятся в невысоких про­ницаемых ящиках, установленных на грузовой палубе напротив каждого лихтера.

Буксир вводит лихтер в трюм

На «Анатолии Железнякове» лихтеры устанавливаются на прерывистые кильблоки на твердых пород дерева высотой 200 я шириной 600 мм. Это позволило отказаться от лебедок позиционирования и заменить их тросами постоянной длины. Опыт эксплуатации обоих лихтерояозов должен подтвердить эффективность принятых конструктивных решений по пози­ционированию лифтеров.

На настиле грузовых трюмов лихтер о возов наплавкой ва­лика и краской обозначены контуры топливных танков и ма­шинного отделения, т. с. тех отсеков, и районе которых не допускается (или допускается с определенными мерами пре­досторожности) приварка деталей крепления при перевозке тяжеловесных изделий. Разместить все топливные танки вне пределов грузового трюма не предста­вилось возможным. Оборудование коффердамов под грузовой палубой привело бы к потере вместимости под судовые запа­сы • балласт, повышению металлоемкости, увеличению строи­тельной стоимости и эксплуатационных расходов.

Сход в грузовой трюм и выход из него обеспечиваются системой трапов, большая часть которых расположена в шахтах междубортного пространства. На судах обоих типов в носовой части грузового трюма на уровне верхней палубы возможен переход с борта на борт. Кроме того. на «Борисе Полевом» имеется переходный мостик, входящий в конструк­цию кормовой Л-обрязной сигнальной мачты. В случае пере­возки крупногабаритных и тяжеловесных грузов мачта может быть снята, для чего существуют кабельные разъемы. На "Анатолии Железнякове» демонтаж кормовой мачты не пре­дусмотрен. а переход с борта на борт в кормовой части воз­можен только при закрытой двери грузового трюма по се верхнему торцу.

На лихтеровозе <Борис Полевой» установлена комбини­рованная, непроницаемая до верхней палубы, аппарель шири­ной 24,5 н длиной 10.5 м, служащая закрытием кормового проема н имеющая проезжую часть шириной 15 м. Подъем, и опускание се производится с помощью двух лебедок с гидроприводом. При заводке лихтеров тросы не позволяют аппа- формы корпуса для судов рассматриваемого ти­па оказался сложным и противоречивым процессом. При. за­данных размерах лихтеров эти соотношения были предопре­делены II выбрать ки другими праетяческн было. невозможно. Выполненный эксплуатационно-экономический .шилиз показал. что создание лнхтсровозов для перевозки 2 "ли 3 лихтеров типа ДМ, расположенных и пдну лтпппо. или 4 лихтеров, разметенных попарно вдоль судна, нецелесообразно н что наи­более оправданным будет лнхтеровоз, перевозящий 6 лихте­ров типа ДМ. Полученное отношение В!Т в пределах 6,73— 6.86, а также распределение массы судна и груза по высоте обусловили большие значения начальной метацентрнческой высоты (12.5—!б,0 м), что значительно превышает обычные аначения для транспортных судов морского флота. В связи с этим качка ожидается весьма «жесткой». По данным рас­четов н модельных испытаний, она характеризуется следую­щими параметрами: период бортовой качки 6.1—6,8 с, вер­тикальной — 6,8—7,0 с. килевой — 7,0—7,4 с. Значения ам­плитуд бортовой качки н вертикальных ускорений показаны в табл. I.

Условия плавания на предполагаемых линиях эксплуата­ции лихтеровоза, по справочнику «Ветер и волны в океанах н морях» Регистра СССР. выглядят следующим образом (табл. 2).

Видно, что собственный период всех видов качки судна близок к периоду волнения, поэтому следует ожидать возник­новения резонансной качки с наибольшей амплитудой н, со­ответственно, действия больших вертикальных ускорений. Можно сказать, что расчетные значения вертикальных уско­рений при качке значительно превышают допустимые с точки зрения нормального восприятия членами экипажа.

Предельное значение вертикальных ускорений исходя из более или менее приемлемых условий обитаемости составляет 0,3^ (обычно принятая норма — 0,1 е)- На фидерных лих-тсровозах такпе условия обеспечиваются при плавании на волнении высотой'до 5 м. В предполагаемых районах экс- плуатащш волны высотой более 5 м встречаются сравнитель­но редко даже в зимний период, поэтому серьезных ограни­чений, приводящих к значительным потерям эксплуатацион­ного времени, быть не должно.

Таблица 2

Район плавшия	Сезон	Вероятность появления волн, больших		Период волнения
		h=5-6 м	h=6—7 М
Средизем­ное море	Зима Весна — осень Лето	4-6 0,5-1,0 0,.Ч-0,4	2-3 0,2-0,5 0,1	80% вре­мени менее 7с

Черни»-мор!.'1	Зима Весна — осень Лето	0,7-1,3 0,5-0.7 0,1-0.3	0,3—0,7 0,1-0.3 0,03-0,2	Менее 9 с
Красное море	Зима Весна — осень .''1с т о	1-2 0,5-1,3 0,5-1,3	0.2-0,4 0.2 0,2	80% вре­мени менее 7 с

На начальных стадиях подготовки технической докумен­тации производилась расчетная проверка целесообразности применения различных успокоителей качки. Успокоители кач­ни плавникового типа неэффективны при столь малых ско­вала?; 4120 кВт и осадке 4.3 м получить на испытаниях ско­рость 12,5 уз, при тех же условиях «Борис Полевой» разви­вает эту скорость при 4715'кВт,

ЛихтероБОзы «Борис Полевой» и «Анатолий Железня­ков» удовлетворяют требованиям Регистра СССР, предъяв­ляемым к остойчивости судов неограниченного района пла­вания' как я ходовом режиме, так и при проведении грузо­вых операции. В ходовом режиме з.чтоплеште машинного от­деления п ближайшего бортового тапка или двух др\тпх смежных танков не приводит к потере остойчпвостн судна.

Соотношения главных размеренно п принятый архитек-турно-конструктивныи тип судна, отличающегося повышенной парусностью, обусловили тщательное изучение вопросов, свя­занных с обеспечением безопасности мореплавания и выбором мощности главных двигателей. Поскольку в штормовую по­году при поддержании постоянной мощности двигателей и встречном ветре ожидается значительная потеря скорости, то с учетом возможного интенсивного слемннга и большого зна­чения коэффициента парусности {Н^Т =3.6) было принято решение назначить лихтеровоэу «Борис ПолеэоГ!» ограничен­ный район плавания, несмотря на то. что требования Регистра СССР по остойчивости и неп отопляемое-то, предъявляемые к судам неограниченного района плавания, выполняются пол­ностью.

Пря решении вопросов ходкости лпхтеровоза «Борис По­левой» изучалось предложен не о применении полутуннсльных обводов для размещения гребных винтов большего по сравне­нию с принятым (2.84 м) диаметра с целью повышения их КПД, На основании проведенных исследований был сделан вырод. что для данного судна их применение нецелесообраз­но. поскольку на компенсацию сопротивления за счет увели-

«Корпус» лихтеровоза с лолутуннельной кормой