Формирование штабеля контейнеров

5.4.1. Количество контейнеров по ширине трюма.

Для современных контейнеровозов количество контейнеров по ширине трюма принимают следующие значения: n_в = 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18.

На палубе штабель контейнеров шире на 1÷2 контейнера, чем в трюме.

5.4.2. Количество контейнеров по высоте трюма определяется из ряда: n_н = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. По высоте трюма число контейнеров обычно в полтора раза меньше, чем по ширине. На крышках люка устанавливают 3÷5 ярусов контейнеров по высоте. Редко 6.

5.4.3. Число контейнеров по длине судна:

n_l = (W_тр / n_в*n_н) + (3÷5) (28)

Во вторых скобках – число контейнеров, которые учитывают сужение носовой и кормовой оконечностей судна.

Ширина судна

В = b_к*n_в + ∑В_заз + 2*b_о (29)

где b_к = 2,44 м – ширина стандартного контейнера;

∑В_заз – сумма зазоров между контейнерами по ширине судна в трюме. Величина одного зазора составляет 0,235 м;

b_о = 0,5*B*(1 – K_в) – ширина двойного борта;

K_в – коэффициент раскрытия палубы по ширине. Значение этого коэффициента находится в пределах от 0,8 до 0,92.

Высота борта

H = h_к*n_н + h_дд + а - h_ком, (30)

где h_дд = 1,2÷1,4 м – высота двойного дна;

h_ком = 1,2м – высота комингса грузового люка;

a = 0,3÷0,5м – расстояние от крыши верхнего контейнера до нижней плоскости крышки люкового закрытия;

h_к = 2,44; 2,59; 2,75; 2,9 м – высота контейнера (соответственно 8; 8,5; 9; 9,5 футов). Наибольшее распространение в настоящее время получили контейнеры высотой 8,5 и 9футов.

Длина судна

L = L_ф + L_ах + L_мо + L_тр,(31)

где L_ф = 0,05*L – длина форпика;

L_ах= 3÷7 м – длина ахтерпика;

L_мо = 25÷30 м – длина машинного отделения;

L_тр = l_к · n_l + 0,235 · n_l + (n_l / 2) · 1,5 – длина трюмной части;

l_к = 6,1 м – длина 20-футового контейнера.

Осадка судна

Т = D / (γ*δ*L*B), (32)

где γ = 1,025м³/т – удельный вес морской воды;

δ– коэффициент общей полноты судна равен 0,63÷0,72. Для высокоскоростных судов коэффициент общей полноты принимает меньшее значение.

Проверка отношений главных размерений

Отношения главных размерений должны соответствовать среднестатистическим значениям:

Если полученные отношения главных размерений контейнеровоза не входят в указанные пределы, то следует изменить конфигурацию штабеля трюмных контейнеров (пункт 5.4), то есть принять другие значения n_в, n_н, n_lи заново пересчитать главные размерения судна.

6. Составление и проверка грузового плана

6.1. Построение грузового плана судна

Грузовой план – представляет собой схему размещения контейнеров на судне, включая расчеты, необходимые для проверки мореходных качеств.

Грузовой план является документом, согласно которого производят погрузку контейнеров на судно в порту отправления и выгрузку контейнеров в портах назначения.

Цель составления грузового плана:

– оптимизация размещения контейнеров в рейсе с учетом очередности разгрузки судна в портах захода;

– максимальное использование контейнеровместимости судна;

– удовлетворение мореходных и прочностных качеств судна;

– минимизация принимаемого водного балласта.

Построение грузового плана судна начинается с вычерчивания схемы продольного расположение контейнеров. Данная схема состоит из двух частей: штабель трюмных контейнеров и штабель палубных контейнеров. Сетка грузового плана строится согласно основным параметрам – число контейнеров по ширине n_в, по высоте n_нипо длине n_l (раздел 5).

На схеме грузового плана нос судна обязательно располагается справа, а корма слева. Внизу вычерчивают трюм суда, вверху палубные контейнеры. Трюмные и палубные ячейки должны быть согласованы по вертикали. Вычерчивание схем поперечных сечений не требуется. Контур судна может быть обозначен символически.

6.2. Распределение контейнеров по ячейкам грузового плана

В каждой ячейке продольного сечения грузового плана необходимо указать число контейнеров по ширине судна с учетом носового и кормового сужения оконечностей судна.

Общее число ячеек в трюме и на палубе должны быть равны расчетным значениям (пункт 6.1).

Каждая ячейка грузового плана имеет свой код или нумерацию.

Для определения позиции каждого контейнера на судне используется общепринятая система кодирования. Позиция контейнера на судне определяется тремя координатами:

Номер секции (Bay), Номер ряда (Row), Номер яруса (Tier).

Нумерация секцийконтейнеров производится с носа в корму. Нечетные номера секций для 20-ти футовых контейнеров и четные для 40-ка футовых контейнеров. Тем самым две следующие друг за другом секции 20-ти футовых контейнеров образуют одну 40-ка футовую секцию.

Поперечные сечения на продольном виде обозначаются В1, В2, В3 и т. д., начиная с носа судна.

Нумерация рядовконтейнеров начинается от диаметральной плоскости судна. Ряды левого борта нумеруются четными числами, а правого – нечетными. Ряд контейнеров находящихся прямо по диаметральной плоскости нумеруется 00.

Нумерация ярусов контейнеров в трюмах (Hold) начинается снизу вверх - H1, H2 и т.д. Контейнерам, устанавливаемым на палубе (Deck), присваиваются номера D1, D2 и т.д. Цифра означает номер контейнера по высоте сечения, начиная с нижнего.

6.3. Загрузка грузового плана контейнеровоза

После того как схема грузового плана согласована по количеству трюмных и палубных контейнеров следует проставить в каждой ячейке веса контейнеров. В первом ярусе H1 размещают наиболее тяжелые контейнеры (25 т). Затем размещают контейнеры из следующей весовой группы.

Количество контейнеров в каждой весовой группе указаны в табл. 14.

В каждом ярусе в трюме и на палубе определяют суммарное количество контейнеров и их общий вес (столбцы 2 и 3 табл. 19).

Расчет центра тяжести штабеля контейнеров

Расчет центра тяжести всех контейнеров производится по данным таблицы 19. В столбце 4 указывается ордината центра тяжести контейнера от основной плоскости судна, рассчитанная по формуле:

для 1-го ярусаZ = h_дд + h_к / 2.

Таблица 14

Расчет центра тяжести контейнеров

Для 2-го и последующих ярусов прибавляется высота контейнеров. При переходе от трюмных к палубным контейнерам прибавляют 1 метр, учитывающий размер люковой крышки и зазор между контейнерами и крышкой люка.

Ордината центра тяжести штабеля контейнеров:

Z_к = Σ(Р_к*Z_к) / ΣP_к(33)

Расчет центра тяжести судна

Z_g = Σ(Р_i*Z_i) / D , (34)

где Σ(Р_i · Z_i)_g = ζ_g*H*D_о + Z_к*ΣP_к + 0,6*h_дд*(D_w – P_гр);

ζ_g = 0,58÷0,65 – относительная высота центра тяжести судна порожнем;

H – высота борта судна;

D_о– водоизмещение судна порожнем.

Определение метацентрической высоты

h = Z_c + ρ – Z_g , (35)

гдеZ_с = 0,53*Т– ордината центра величины судна;

ρ = 0,071*В² / Т– метацентрический радиус.

Метацентрическая высота является критерием остойчивости судна. Для контейнеровозов она должна иметь значение в пределах h = 0,4÷1,2 м.

Если метацентрическая высота не соответствует требуемым значениям, то следует изменить размещение тяжелых и легких контейнеров на грузовом плане или общую конфигурацию штабеля контейнеров, то есть размещение контейнеров по ширине и высоте судна, и заново рассчитать метацентрическую высоту.

В заключение необходимо сделать выводы о результатах расчетов, а также о соответствии характеристик расчетного контейнеровоза характеристикам судов, имеющимся в составе флота контейнеровозов судоходной компании ОАО «ДВМП» или другой судоходной компании, обеспечивающей перевозки контейнеров на линии.