План размещения грузов на судне. Начало.

Тема 8. ПЛАН РАЗМЕЩЕНИЯ
ГРУЗОВ НА СУДНЕ
1. Основные требования к
рациональной загрузке судна
2. Уравнения рациональной загрузки
судна
1. Основные требования к
рациональной загрузке
судна
При размещении и укладке грузов на
судне должны быть обеспечены:
ƒ сохранность грузов, судна и перегрузочного
оборудования;
ƒ надлежащие мореходные качества судна;
ƒ максимальное использование
грузоподъемности и грузовместимости судна;
ƒ быстрая и последовательная погрузка и
выгрузка судна;
ƒ охрана труда экипажа судна и портовых
рабочих.
Сохранность груза зависит от правильной
подготовки грузовых помещений судна к
приему грузов и распределения их по
грузовым помещениям с учетом их :
ƒ физико-химических свойств,
ƒ прочности тары,
ƒ технических средств обеспечения
сохранности грузов на судне,
ƒ предстоящего рейса,
ƒ применения соответствующих
грузозахватных приспособлений,
ƒ средств кантовки, укладки и сепарации.
Сохранность перегрузочного
оборудования обеспечивается
применением перегрузочных средств
и грузозахватных приспособлений,
соответствующих :
ƒ роду перевозимого груза,
ƒ таре и массе грузового места.
Судно должно быть загружено так, чтобы:
ƒ не появилось крена,
ƒ были надлежащий дифферент и достаточная
остойчивость,
не были нарушены условия местной и общей
(продольной) прочности.
Это достигается соответствующим
распределением весовой нагрузки по
грузовым помещениям судна.
Максимальное использование
грузоподъемности и
грузовместимости судна возможно
только при соответствующем подборе
тяжелых и легких грузов
Для того чтобы судно стояло под
погрузкой и выгрузкой минимальное
время, необходимо:
ƒ распределить грузы по отсекам так, чтобы время
обработки всех трюмов было минимальным;
ƒ учитывать очередность заходов судна в порты
назначения или погрузки, чтобы не приходилось в
промежуточных портах перемещать уже
погруженные грузы с места на место.
Это достигается загрузкой в последнюю очередь
тех грузов, которые идут в промежуточный
порт.
При размещении и укладке грузов
необходимо учитывать требования
техники безопасности в отношении
размещения грузов, плотности их укладки
и высоты штабелирования.
Задачи загрузки судна решаются в
следующей последовательности:
ƒ Подбирают совместимые на одном судне грузы
до полного использования грузоподъемности и
грузовместимости;
ƒ Составляют грузовой план судна,
учитывающий совместимость грузов в одном
грузовом помещении и удовлетворяющий
требованиям мореходности и прочности
корпуса судна;
ƒ На основании составленного грузового плана
разрабатывают технологию загрузки судна.
Обозначения используемых величин:
D — водоизмещение судна, т;
D0 — водоизмещение порожнего судна, т;
DB — дедвейт, т;
Dч — чистая грузоподъемность судна, т;
W — грузовместимость судна, м3;
W
w=
Dч
- удельная грузовместимость судна, м3/т;
L, В, Т — длина, ширина и осадка судна, м;
Х0, Z0 — абсцисса (от миделя в нос — плюс, в корму — минус)
и апликата (от киля) центра тяжести (ц. т.))
порожнего судна, м;
Xg, Zg — то же, груженого судна, м;
М — момент силы веса относительно какой-либо плоскости,
тм.
Любое грузовое помещение судна
характеризуется следующими данными:
Wj — грузовместимость j-го грузового помещения , м3;
Fj— площадь палубы грузового помещения, м2;
Hj — высота помещения, м;
Xj — абсцисса ц. т. помещения, т. е. горизонтальное
отстояние ц. т. помещения от миделя (в нос — плюс, в
корму — минус), м;
Zj — апликата ц. т. помещения, т. е. расстояние от киля до
ц. т. помещения, м;
wj - удельная грузовместимость помещения, м3/т;
Pj — распределенный вес, т. е. расчетное количество
груза, которое должно быть помещено в грузовое
помещение, т.
Любой груз на судне характеризуется
следующими данными:
qij - масса отдельной партии i-го груза в j-м грузовом помещении, т;
n
Qi = ∑ qij — масса всей партии i-го груза, т;
j =1
ui— удельный объем груза, м3/т;
uij=uiKij — удельный погрузочный объем i-го груза в j-м грузовом
помещении, м3/т;
Kij — коэффициент укладки i-го груза в j-м грузовом помещении;
Xij — абсцисса ц. т. груза, т. е. горизонтальное отстояние ц. т. груза от
миделя, м;
Zij — апликата ц. т. груза, т. е. расстояние от киля до ц. т. груза, м;
hi — высота слоя груза, м;
ai — норма расхода сепарационного материала, т/т;
ci — норма времени погрузки (разгрузки), ч/т.
2. Уравнения рациональной
загрузки судна
1. Уравнение (неравенство) грузоподъемности:
n
m
∑∑ q
i =1 j = 1
ij
( 1 + ai ) ≤ Dч
2. Уравнение (неравенство) грузовместимости:
n
m
∑∑ qij ui K ij ≤ W
;
i =1 j =1
3. Уравнение дифферента:
n
m
∑∑ q
i =1 j =1
ij
X ij = M d
4. Уравнение остойчивости:
n
m
∑∑ q
i =1 j =1
ij
Z ij = M Z
5. Уравнение общей прочности:
n
m
∑∑ q l
i =1 j =1
ij ij
= 2 M опт
6. Уравнение времени погрузки:
n
m
∑∑ q c
i =1 j =1
ij ij
=t
.
7. Условия местной прочности:
n
∑q
i =1
ij
hi
≤ pT
∑
i =1 u i
n
≤ Pj max
8. Условие грузовместимости помещения:
n
∑q u K
i =1
ij
i
ij
≤ Wj
9. Условия наличия груза:
m
∑q
j =1
ij
= Qi ≠ n ≠ n −1
j =1
∑q
j =1
m
∑q
m
;
( n −1 ) j
≥ Q n −1
;
.
qi≥0; Qi≥0.
nj
≥ Qn
Если к погрузке предъявлены «тяжелые» грузы (критерий
использования грузоподъемности и грузовместимости Кu <
1), то суммарное количество грузов равно чистой
грузоподъемности и неравенство 1 становится равенством:
n
m
∑∑ q ( 1 + a ) = D
i =1 j =1
ij
i
ч
а неравенство 2 может служить функцией цели:
n
m
∑∑ q u K
i =1 j =1
ij i
ij
→ max
Если к погрузке предъявлены «легкие» грузы (критерий
использования грузоподъемности и грузовместимости Кu ≥1), то
неравенство 2 становится равенством:
n
m
∑∑ q u K
i =1 j =1
ij i
ij
=W
а неравенство 1 может служить функцией цели:
n
m
∑∑ q ( 1 + a )Z
i =1 j =1
ij
i
max
3. Общий порядок составления
грузового плана
Грузовым планом называется план
размещения грузов на судне.
Различают:
ƒ предварительный грузовой план
ƒ исполнительный грузовой план
Предварительный грузовой план, составленный
портом, должен быть рассмотрен и утвержден
капитаном судна, который несет полную
ответственность за правильное размещение,
укладку и сепарацию грузов, обеспечение их
сохранности, за безопасность и сохранение
мореходности судна.
Причины изменения в плане в процессе
погрузки судна:
ƒ не вполне качественное составление грузового
плана
ƒ изменение списка грузов, подлежащих отправке
ƒ специфика организации грузовых работ в порту
ƒ очередность подачи груза в порт.
Все изменения в грузовом плане должны быть
согласованы с капитаном судна.
Грузовой план, отражающий фактическую
загрузку судна, называется исполнительным.
Виды исходных данных для
разработки грузового плана судна:
ƒ Данные о грузах
ƒ Данные о судне
Данные о грузах:
ƒ наименование и количество груза в
партии;
ƒ линейные размеры и масса места;
ƒ удельный объем груза;
ƒ условия совместимости с другими
грузами;
ƒ порты погрузки и выгрузки.
Данные о судне (начало):
ƒ - главные размерения — длина, ширина,
осадка, высота борта;
ƒ - водоизмещение судна с полным грузом,
расчетное водоизмещение и водоизмещение
порожнего судна;
ƒ - дедвейт и чистая грузоподъемность судна,
грузовместимость, размеры и отстояние
центра тяжести от киля и миделя всех грузовых
помещений и помещений для судовых запасов;
ƒ - графики коэффициентов трюмной укладки
для всех грузовых помещений
дифференцированно по роду груза;
ƒ - масштабные чертежи судна — разрез по
диаметрали, планы палуб;
Данные о судне (окончание):
ƒ - гидростатические кривые чертежа или
таблицы зависимости от осадки или
водоизмещения величин: Хс, Zm, т, δ;
ƒ - грузовая шкала судна;
ƒ - координаты центра тяжести порожнего судна
Х0, Z0;
ƒ - допустимые нагрузки на палубы и
перекрытия;
ƒ - оптимальные величины дифферента и
метацентрической высоты,
ƒ - предельные величины арифметической
полусуммы моментов сил дедвейта.
Подготовка исходных данных
Подбор грузов для максимального
использования грузоподъемности и
грузовместимости
Схема
расчетов
грузового
плана судна
Выбор критериальных уравнений
и расчет величин Md, Mz, Mопт, Mmax, Mmln, Рj
max
Распределение переменной нагрузки между
грузовыми помещениями (опорный план)
Распределение грузов между грузовыми
помещениями судна
Проверка грузового плана по критериям
рациональной загрузки
Расчеты по улучшению грузового плана
Документирование результатов расчета