Оценка возможности частичной бункеровки судна топливом перед погрузкой

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теория, устройство и борьба за живучесть судна»

Тема: «Оценка возможности частичной бункеровки судна топливом перед погрузкой»

В соответствии с заданием при выполнении курсовой работы необходимо оценить возможность частичной бункеровки судно топливом перед погрузкой.

Прием жидких грузов на судно приводит в общем случае к изменению параметров посадки и остойчивости. Остойчивость — способность судна, наклоненного внешними силами возвращаться в первоначальное положение равновесия после прекращения действия на него внешних сил. Посадка — положение судна относительно спокойной поверхности воды.

В случае частичной бункеровки топливом, практикуемой достаточно часто в последние время, влияние на остойчивость может быть отрицательным, поэтому решение о такой бункеровке должно приниматься только на основе результатов расчета изменения остойчивости и посадки.

Прием жидкого груза междудонные танки приводят к увеличению остойчивости, но появление свободной поверхности жидкого груза практически сразу, же уменьшает начальную остойчивость, и это не обходимо учитывать при оценке изменения остойчивости и посадки.

1. Прием, хранение, учет масла и топлива на судах

Контроль приемки топлив и масел, а также оформление документации осуществляется главным (старшим) механиком. Приемкой топлива и масла руководит механик, в чьем ведении находиться эта система, или по поручению главного (старшего) механика-вахтенный механик. Персонал, производящий приемку топлива и масел, дожжен быть ознакомлен с системой топливных и масленых трубопроводов, включая расположение переливных воздушных и мерительных труб и указателей уровня затопленных танков.

Основным документом для принятого топлива и масла является накладная нефтебазы (судно — бункеровщика), которая должна быть подписана представителем нефтебазы и механиком, принимавшим топливо и масла. Копия накладной и паспорт (сертификат) на принятое топливо и масло должны быть представлены главным (старшим) механиком механико-судовой службы (МСС) судовладельца.

Во время приемки ГСМ необходимо следит за наполнение танков и цистерн, периодически производя замеры.

Учет расхода топлива должен контролироваться третьим механикам, проверка наличия масла выполняется вторым механиком.

Каждые сутки они представляют главному (старшему) механику сведения по обмеру танков и наличию топлива и масла. Наличие ГСМ на судне регистрируется в машинном журнале каждые сутки.

Главный (старший) механик по данным сведениям должен сравнить фактический расход топлива и масла с существующими нормами. Ежемесячно главный (старший) механик должен составлять и по прибытию из рейса предоставлять в МСС судовладельца теплотехнический отчет и отчеты по топливу и маслу.

Любая бункеровочная операция (приём топлива, масла, сдача подсланевых вод): подготовка, проведение и окончание её, а так же действия, направленные на исключение загрязнения водоёмов в период бункеровочной операции, должны выполняться под непосредственным руководством и наблюдением ответственного лица, назначенного капитаном судна приказом в начале навигации. Это лицо несёт персональную ответственность за проведение бункеровочной операции, в том числе за выполнением мероприятий по предотвращению загрязнения нефтепродуктами водной среды.

Физико-химические свойства топлива и масла, применяемые в СЭУ, должны соответствовать требованиям инструкций по эксплуатации, обеспечивать надёжную и эффективную их работу с оптимальными показателями, установленными ТУ дизелей, котлоагрегатов и механизмов.

Приемка топлива, сдача льяльных вод — производиться только закрытым способом. Патрубки трубопроводов системы приёма топлива и сдачи нефтесодержащих вод должны быть оснащены стандартными соединениями с отличительной надписью. Применение для бункеровки неисправных устройств категорически запрещается. Для обеспечения совместимости выходных патрубков с фланцами международного образца допускается применение переходных муфт.

Все члены экипажа, принимающие участие в бункеровочных операциях, должны быть ознакомлены со своими обязанностями по бункеровке, а так же с местонахождением и положением переливных и воздушных труб, переливных танков, мерительных труб, индикаторов уровня и способов остановки потока топлива или нефтесодержащих вод в аварийных случаях.

При подготовке к проведению бункеровочных операций необходимо надёжно закрепить и постоянно удерживать судно у причала (бункеровщик у борта) швартовными концами так, чтобы исключить его чрезмерное перемещение относительно причала (или бункеровщика), а следовательно, исключить повреждение шлангов или других соединительных устройств.

1.1 Подготовка к бункеровочным операциям

Перед началом приёмки топлива, (сдачи нефтесодержащих вод), вахтенным помощником капитана объявляется о начале бункеровки с указанием борта бункеровки, о соблюдении правил пожарной безопасности при бункеровке.

На мачте судна поднять флаг «Б», ночью включить красный круговой огонь (Ответственный — вахтенный помощник капитана). Проверить закрытие иллюминаторов со стороны борта, с которого принимается бункер.

У места шланговки организовать пожарный пост с первичными средствами пожаротушения (огнетушитель, покрывало для тушения пламени, ящик с песком, лопата) и проложена пожарная линия с пенным стволом.

Место приёма (сдачи) оградить знаками «Курение запрещено» и «Проход запрещён». Привести к немедленному действию противопожарные средства судна.

В темное время суток обеспечить достаточное освещение места приема топлива (масла), сдачи нефтесодержащих вод. Провести инструктаж лиц, участвующих в бункеровочной операции. (Ответственный за бункеровку).

Проверить количество топлива (масла) в цистернах, в которые планируется приём топлива (масла), уточнить, сколько топлива (масла) должно быть принято при бункеровке.

Уточнить последовательность заполнения цистерн, проверить исправность сигнальных устройств, переливных, воздушных и мерительных труб.

В местах присоединения шлангов, под арматурой, вокруг воздушных труб установить поддоны для сбора возможных протечек, заглушить все палубные шпигаты, через которые нефтепродукты могут попасть в воду.

В месте приёма топлива (масла) приготовить к использованию ветошь (сорбирующие материалы).

Установить и постоянно поддерживать связь с вахтенным начальником бункеровочной станции с помощью переносной радиостанции.

От каждой партии топлива, масла должна быть отобрана проба (опломбированная бункеровщиком с указанием температуры топлива или масла, даты бункеровки, названия бункеровщика), которая храниться на судне в течении всего срока использования этой партии.

Ответственным лицом за бункеровку согласовывается с вахтенным начальником бункеровочной станции рабочее давление бункеровки.

1.2 Проведение бункеровочной операции

В начальный период бункеровки подача топлива (масла) должна быть минимальной с тем, чтобы можно было прекратить приём при обнаружении неисправностей. Только убедившись, что топливо (масло) поступает в цистерны, намеченные для заполнения, а также в отсутствии протечек в соединениях шлангов, можно увеличивать подачу до номинального значения.

При достижении номинальной производительности бункеровки убедиться, что давление на входе в судовой трубопровод (а следовательно, давление в шлангах) не превышает рабочего давления.

Во время приёма топлива (масла), сдачи нефтесодержащих вод, постоянно осуществлять контроль за заполнением цистерн. Перед окончанием заполнения должен быть подан сигнал на бункеровочную станцию о снижении подачи, а затем и её прекращении. Ёмкости не должны заполняться более чем на 95% их объема.

Клапаны на приёмных трубопроводах судна нельзя закрывать до тех пор, пока не будет прекращена подача топлива (масла) с бункеровочной станции. Лицо, ответственное за бункеровку должно лично убедиться в прекращении подачи.

После окончания заполнения и перекрытия клапанов (через 10 — 15 мин) следует проверить уровень топлива (масла) в цистерне. Повышение уровня означает, что в цистерну продолжает поступать топливо (масло), поэтому необходимо предпринять соответствующие меры для предотвращения перелива топлива.

Если в процессе бункеровки имели место протечки и на палубе образовались нефтяные пятна, очистку палубы производить только впитывающими (сорбирующие нефтепродукты) материалами. Смыв с палубы за борт категорически запрещён.

бункеровка топливо судно масло

1.3 Окончание бункеровочных операций

Перед окончанием приёма топлива (масла) необходимо уменьшить интенсивность подачи, о чём следует заранее предупредить персонал бункеровочной станции.

После окончания приёма топлива (масла), произвести контрольные замеры в цистернах топлива (масла).

Закрыть и осушить шланги и клапаны на приёме топлива (масла), осушить поддоны или огороженные ёмкости под приёмными патрубками бункеровочных магистралей, отсоединить шланги.

По окончании бункеровки фланцы разъединить и заглушить на все болты как на приёмном трубопроводе, так и на шланге. Эти работы производить над поддонами. Все топливные линии и приёмные клапаны должны быть закрыты. Измерительные устройства танков должны быть закрыты в последнюю очередь.

Объявить по внутрисудовой трансляции об окончании бункеровочных операций.

О времени начала и окончания бункеровки сделать запись в журнале нефтяных операций и в вахтенном журнале судна.

1.4 Перекачка топлива в пределах судна

При перекачке топлива из одной цистерны в другую в пределах судна, или из запасной цистерны в расходную, необходимо принять меры предосторожности для предотвращения перелива и обеспечить, чтобы вся запорная арматура на трубопроводе перекачки топлива, идущего от топливоперекачивающего насоса к топливным цистернам, не включенным в операцию по перекачке топлива и к трубопроводу выдачи топлива, была надёжно закрыта.

Перед началом перекачки необходимо проверить состояние воздушных труб. Лицо, ответственное за операцию по перекачке топлива, обязано удостовериться, что переливной трубопровод в рабочем состоянии, переливная цистерна не заполнена, сигнализация о переливе и указатели уровня в цистерне в рабочем состоянии и исключат переполнение переливной цистерны.

При перекачке топлива необходимо производить замеры уровня в цистернах. В конце перекачки интенсивность подачи топлива уменьшить во избежание перелива топлива из заполняемой ёмкости.

1.5 Операции по сдаче нефтесодержащих вод

Перекачка нефтесодержащих вод должна производиться закрытым способом из цистерны подсланевых вод через специальные присоединительные устройства единого образца. Категорически запрещается сдача нефтесодержащих вод напрямую из-под сланей машинного отделения на ОС. Правила РРР том 4 (Правила экологической безопасности судов, гл 2, пункт 2.1.5)

Подготовка и проведение операции по перекачке нефтесодержащих вод необходимо производить в соответствии с рекомендациями данной инструкции при подготовке и проведении нефтяных операций.

После сдачи нефтесодержащих вод необходимо сделать соответствующую запись в судовом вахтенном журнале и журнале нефтяных операций.

Закрыть запорное устройство и произвести опломбирование согласно инструкции «О порядке пломбирования клапанов систем осушения, систем сбора нефтесодержащих вод и сточно-фановой системы».

Получить справку у вахтенного начальника ОС о сдаче нефтесодержащих вод.

Любая бункеровочная операция (приём топлива, масла, сдача подсланевых вод) выполняется под непосредственным руководством старшего механика, который несёт персональную ответственность за ее проведение. Прием жидких грузов приводит к изменению параметров посадки и остойчивости судна. В случае частичной бункеровки топливом, влияние на остойчивость может быть отрицательным, поэтому решение о такой бункеровке должно приниматься только на основе результатов расчета изменения остойчивости и посадки.

2. Расчет элементов остойчивости и посадки судна при бункеровке

Таблица 1 — Исходные данные

2.1 Расчет основных элементов судна

Водоизмещение, т

D = L^.B^.T^.д^. с = 100 ^. 18.23 ^. 4 ^. 1.025 = 7474

Площадь ватерлинии, м²

S = L^.B^.б = 100 ^. 18.23 ^. 0.768 = 1400

Поскольку объем принимаемого топлива превышает объем одного танка, возможны два варианта приема топлива. Первый вариант, принимать топливо поровну в танки левого и правого бортов, во избежание появления крена. Второй вариант, чтобы уменьшить отрицательное влияние на остойчивость свободной поверхности жидкого груза один танк заполняется полностью, а танк другого борта оставшимся количеством топлива.

2.2 Расчет остойчивости судна при приеме топлива поровну в два танка

Суммарный момент инерции свободной поверхности топлива в двух танках, м⁴

Изменение остойчивости вследствие появления свободных поверхностей топлива в танках, м

Поперечная метацентрическая высота после приема топлива, м

Такой вариант частичной бункеровки не приемлем из-за недопустимого снижения поперечной остойчивости судна.

2.3 Расчет остойчивости судна при приеме топлива в один танк полностью, во второй частично

Момент инерции свободной поверхности топлива в частично заполненном танке, м

Изменение остойчивости вследствие появления свободной поверхности топлива в одном танке, м

Изменение осадки судна после приема топлива, м

Масса топлива в полностью затопленном танке, т

Аппликата центра тяжести принятого топлива в правый запрессованный танк, м

Аппликата центра тяжести топлива принятого в один танк полностью, а во второй частично, м Изменение поперечной метацентрической высоты вследствие приема топлива, м Новое значение поперечной метацентрической высоты после приема топлива, м

2.4 Расчет посадки судна после бункеровки

Угол крена при несимметричном приеме топлива в градусах рассчитывается по формуле

.

Поскольку угол крена при таком варианте приема топлива неприемлем, необходимо принять меры к увеличению остойчивости и спрямлению судна. С этой целью подбираем балластную цистерну на противоположном крену борту судна. Можно принять балласт в цистерну № 7 левого борта. Вес воды в полностью заполненной цистерне 135 тонн. Координаты центра тяжести цистерны в метрах: x_b = 11.5, y_b = - 6, z_b = 1.

Изменение осадки после приема балласта, м

11. Изменение поперечной метацентрической высоты после приема балласта, м Исправленная метацентрическая высота, м Угол крена после приема балласта, град.

Угол дифферента, рад Осадка носом, м

Осадка кормой, м Осадка средняя, м Дифферент судна, м

Таблица2 — Сравнительная таблица элементов судна до бункеровки и после

Из таблицы видно, что судно после бункеровки осталось практически на ровном киле. Крен и дифферент судна составляют менее 1 градуса. Значение поперечной метацентрической высоты увеличилось с 40 см до 43.

В приложении, А представлен расчет посадки и остойчивости судна, выполненный при помощи универсальной математической программы MathCad 2000 Pro.

Заключение

Любая бункеровочная операция (приём топлива, масла, сдача подсланевых вод) выполняется под непосредственным руководством старшего механика, который несёт персональную ответственность за ее проведение. Прием жидких грузов приводит к изменению параметров посадки и остойчивости судна. В случае частичной бункеровки топливом, влияние на остойчивость может быть отрицательным, поэтому решение о такой бункеровке должно приниматься только на основе результатов расчета изменения остойчивости и посадки.

При бункеровке 300 т целесообразно принимать топливо в один танк полностью, в другой частично. Поскольку угол крена при таком варианте приема топлива неприемлем, необходимо принять меры к увеличению остойчивости и спрямлению судна. С этой целью целесообразно принять балласт в цистерну № 7 левого борта. Вес воды в полностью заполненной цистерне 135 тонн. При таком варианте бункеровки с последующей балластировкой судно остается на ровном киле. Крен и дифферент судна не превышают 1 градуса. Значение поперечной метацентрической высоты возрастает на 3 см.

Список использованных источников

1. Донцов С. В. «Основы теории судна» — Одесса: Феникс, 2007 г.

2. Кацман Ф. М., Милькин Г. Т. «Выбор морского транспортного судна и оценка его мореходных качеств» — СПб: ГМА, 2002 г.

3. «Наставление по борьбе за живучесть судов» — СПб: ЦНИМФ, 2004 г.

4. Инструкция по предотвращению загрязнения водоемов нефтепродуктами при бункеровке топливом и сдаче льяльных вод на внутренних водных путях РФ. ООО «Речная брокерская компания» 2008 г.

5. Методические указания по выполнению курсовой работы. — СПб: МТК, 2010 г.

Приложение