статья из журнала "Судостроение"

Проектирование судов

ГОЛОВНОЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ СУДНО
ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ОВОЩЕЙ

Ю. В. Галендеев, А. С. Климов, Л. Н. Ногин, Ю. И. Рабазов, А. П. Русенко, В. В. Шаталов

      В соответствии с Продовольственной программой в течение XI-XII пятилеток должна быть построена крупная серия речных специализированных судов-овощевозов, предназначенных для доставки овощей и бахчевых культур из дельты Волги и приречных районов Астраханской и Волгоградской областей в крупные промышленно-административные центры.
      В настоящее время годовой объем перевозок речным транспортом овощей и бахчевой продукции составляет около 200 тыс. т и должен быть доведен в 1985 г. до 425 тыс. т. Сейчас для этой цели применяется значительное количество малоприспособленных судов. Так, в 1982 г. было выделено около 140 грузовых теплоходов грузоподъемностью 600-700 т, 15 теплоходов-катамаранов, 10 теплоходов типа "Окский", а в период массовой перевозки использовались также суда грузоподъемностью 2000 т и тентовые несамоходные баржи по 950 т [I]. Несмотря на это, из-за нерешенных технических и организационных проблем потери овощей в процессе перевозки оставались недопустимо большими.
      Как известно, бахчевые культуры и овощи являются скоропортящейся продукцией, срок реализации которой в зависимости от степени созревания и условий хранения (температурно-влажностного режима) составляет 10-25 дней. Наличие механических повреждений плодов приводит к их интенсивной порче. Создание оптимального температурно-влажностного режима (температура 8-10°С, влажность 85-95%) и исключение механических повреждений могут обеспечить значительное увеличение срока реализации и повысить сохранность овощей [2].
      Основными недочетами существующего "овощного конвейера" являются:
- отсутствие оборудованных крановыми средствами причалов в местах погрузки продукции, что приводит к большому объему ручного труда и нерациональным простоям флота;
- низкий уровень контейнеризации при перевозке овощей, особенно помидоров; следствием этого являются широкое использование ящиков-лотков, в которых плоды не защищены от механических повреждений, значительные затраты ручного труда при погрузке-выгрузке и недоиспользование грузоподъемности флота;
- неприспособленность существующих судов для обеспечения оптимального температурно-влажностного режима;
- недостаточная согласованность в действиях и организации работ предприятий различных ведомств, участвующих в "овощном конвейере".
      Создание специализированных судов-овощевозов, оборудованных системой технического кондиционирования и собственными грузоподъемными средствами, будет не только способствовать решению основных технических проблем для сохранной доставки овощной продукции, но и стимулировать решение имеющихся организационных проблем "овощного конвейера".
      Наряду с перевозкой скоропортящейся продукции суда-овощевозы могут быть использованы для транспортировки тарно-штучных и пакетированных грузов, зерна, контейнеров международного стандарта, в том числе рефрижераторных, и леса в пакетах. Обширный и разнообразный по условиям эксплуатации район плавания, широкая номенклатура грузов и совмещение в связи с этим довольно противоречивых технических требований, придающих судну универсальность, привели к ряду оригинальных проектных решений, касающихся выбора типа движительно-рулевого комплекса, места расположения надстройки, применения системы технического кондиционирования воздуха и тепловой изоляции грузового трюма, установки грузового крана на люковом закрытии и др. В результате проведенных исследований и опытно-конструкторских работ с привлечением ряда предприятий и организаций отрасли основные проблемные вопросы были решены. Судно спроектировано на класс "О-ПР" (лед) Речного Регистра РСФСР.

Основные элементы и характеристики судна:
Длина, м
     наибольшая ... 86,7
     расчетная ... 83,6
Ширина, м
     наибольшая ... 12,3
     расчетная ... 12,0
Высота борта, м ... 3,5
Высота габаритная от ОП
     до верхней кромки
     несъемных частей, м ... 10,9
Грузоподъемность, т
     по овощным грузам ... 600
     по генеральным грузам ... 1300
Мощность, кВт
     главной энергетической установки ... 2х515
     на гребных валах ... 2х420
Скорость, км/ч ... 19,5
Автономность, сут. .. 10
Экипаж, чел ... 10

      В отличие от традиционной для сухогрузных судов внутреннего плавания схемы компоновки на овощевозе жилая надстройка и рулевая рубка размещены в носовой части, а грузовой трюм с двойным дном, двойными бортами и люковыми закрытиями расположен между надстройкой и кормовым машинным отделением. Такая схема обусловлена следующими факторами:
- обеспечением хорошего обзора из рулевой рубки при перевозке крупногабаритных контейнеров международного стандарта или пакетов леса на крышках люков и при ограничении подмостового габарита на линии эксплуатации;
- размещением жилых помещений в зоне, удаленной от источников шума и вибрации;
- упрощением удифферентовки судна при различной загрузке и наличии существенных ограничений по осадке и габаритам судового хода.
      В носовой части судна, под главной палубой, расположены рефрижераторное помещение, вспомогательные помещения (водоподготовки, прачечная), сточная цистерна и др. Выше главной палубы размещены общественные, санитарно-гигиенические и служебные помещения. Машинное отделение, дизель-генераторы, второе рефрижераторное помещение, шлюпочные и другие устройства находятся в кормовой части судна.
      Для улучшения видимости в корму и удобства трассировки выхлопных трубопроводов две дымовые трубы разнесены к бортам, что обеспечивает обзор вдоль диаметральной плоскости.
      Грузовой трюм, вмещающий 600 т овощей в контейнерах специального типа, расположен в средней части судна и имеет усиленный настил. В бортовых стенках трюма предусмотрены четыре пары лацпортов для проведения грузовых операций горизонтальным способом с использованием электро- и автопогрузчиков. На главной и верхней палубах, вдоль трюма, имеются бортовые потопчины, обеспечивающие проход с носа в корму и доступ к люковому закрытию.
      Учтена возможность выхода судна в прибрежные районы морей - оно имеет развитый бак, конструкция которого позволила придать носовой оконечности мореходную форму. Необходимость эксплуатации овощевоза в мелководных рукавах дельты Волги обусловила выбор довольно полных образований корпуса (б=0,86) и наличие цилиндрической вставки протяженностью около 65% длины судна. Для обеспечения нормальной работы гребных винтов и рулевого комплекса при плавании судна с минимальной осадкой предусмотрена туннельная форма подводной части кормовой оконечности. Форма обводов была отработана в опытовом бассейне ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова.
      Корпус судна изготовлен из малоуглеродистой стали марки ВСт.3сп4. Палубы, днище, внутренние борта и второе дно набраны по продольной системе. Наружные борта по всей длине судна, а также оконечности имеют поперечную систему набора, что объясняется стремлением придать им наибольшую поперечную жесткость.
      Шпация поперечного набора по всей длине корпуса равна 550 мм. В районе грузовых трюмов флоры под вторым дном, рамные шпангоуты по бортам и рамные бимсы по палубам установлены через три шпации. Расстояние между продольными ребрами по всему периметру корпуса - 525 мм. Вне района грузовых трюмов днищевые рамные шпангоуты поставлены на каждом шпангоуте, а бортовые - через две шпации. В носовой оконечности предусмотрены ледовые подкрепления для плавания в битом льду в виде промежуточных шпангоутов по борту и утолщенного на 2 мм ледового пояса наружной обшивки.
      Надстройка, внутренние выгородки и фальшборт выполнены из стандартных гофрированных листов, что позволило избежать трудоемкой правки тонколистовых конструкций после сварки. При многочисленных швартовках судна его борта защищает привальный брус из полутрубы диаметром 219х9 мм с продольными и поперечными ребрами.
      В качестве главных двигателей используются два дизеля фирмы SKL (ГДР) типа 6NVDS48A-2L. Они приспособлены для работы как на дизельном, так и на моторном топливе повышенной вязкости и имеют номинальную мощность 515 кВт при 300 об/мин и удельный расход топлива 224 + +5% г/(кВт•ч). Двигатели снабжены электрической системой дистанционного управления из рулевой рубки, обеспечивающей безвахтенное обслуживание энергетической установки, и имеют светозвуковую сигнализацию о параметрах работы и аварийной защите в рулевой рубке и машинном отделении. Предусмотрена возможность управления ими с местных постов.
      Передача мощности осуществляется непосредственно на гребные винты фиксированного шага. С целью повышения технологичности монтажа валопровода в кронштейнах валов установлены специальные эксцентрические технологические втулки, позволяющие исключить чистовую расточку кронштейнов под дейдвудные втулки на стапеле.
      Для обеспечения судовых потребителей электроэнергией предусмотрены четыре дизель-генератора переменного тока. В ходовом режиме достаточно работы одного из трех основных дизель-генераторов ДГР2А 100/750 мощностью по 100 кВт при 750 об/мин, вырабатывающих трехфазный ток напряжением 400 В. При работе установки технического кондиционирования воздуха грузового трюма подключается второй основной дизель-генератор; третий предусмотрен в качестве резервного. Питание потребителей на стоянке осуществляется от стояночного дизель-генератора ДГА50М1-9 мощностью 50 кВт при 1500 об/мин. С целью снижения структурного шума и вибрации дизель-генераторы установлены на фундаменты с однокаскадной амортизацией.
      Для бесперебойного обеспечения электроэнергией предусмотрен взаимоподогрев основных дизель-генераторов с автоматическим пуском резервного при падении напряжения на шинах главного распределительного щита. Электрическая система дистанционного управления дизель-генераторами обеспечивает пуск и контроль их работы как из рулевой рубки, так и с местных постов, и включает в себя предупредительную сигнализацию и устройство защиты по аварийным параметрам.
      Повышение экономичности энергетической установки осуществляется за счет утилизации тепла отработавших газов главных двигателей путем установки на их газовыхлопных трактах двух утилизационных котлов КУП20С, вырабатывающих около 0,18 т пара в час каждый. Вертикальные водотрубные котлы с принудительной циркуляцией воды оборудованы системой автоматического регулирования. Снабжение судовых потребителей паром при неработающей утилизационной установке и повышенном расходе пара производится от вспомогательного котлоагрегата КВА 0,63/5 паропроизводительностью 0,63 т/ч с рабочим давлением 0,55 МПа.
      Компоновка оборудования энергетической установки выполнена с учетом удобства и безопасности обслуживания механизмов и систем, а также возможности проведения необходимых ремонтных и профилактических работ в машинном отделении. Механическое оборудование скомпоновано в агрегаты (блоки), собранные по функциональному и зонально-функциональному признакам. В агрегаты включены механизмы, теплообменные аппараты, пускорегулирующая аппаратура, контрольно-измерительные приборы, арматура и трубопроводы, а также около 80% управляющей аппаратуры. Широко применено панелирование трубопроводов. Собранные в панели и агрегаты трубы составляют около 40% всех трубопроводов.
      Система технического кондиционирования воздуха, работающая на фреоне-22, предназначена для создания в грузовом трюме воздушной среды с параметрами, при которых обеспечиваются оптимальные условия хранения овощей. При загрузке трюм разделяется опускаемой гибкой переборкой на два одинаковых по объему полутрюма, каждый из которых обслуживается своей автономной частью системы, состоящей из двух компрессоров, двух конденсаторов, четырех осевых вентиляторов и двух воздухоохладителей, обслуживающих механизмов, электрооборудования и приборов, собранных в агрегаты.
      Решетчатые контейнеры с овощами устанавливаются с минимальными зазорами, вплотную к поперечным и продольным переборкам. Воздух из трюма засасывается осевыми вентиляторами через нижние окна в поперечных переборках, охлаждается в воздухоохладителях и вновь подается в трюм через верхние окна в свободное пространство над контейнерами. За счет подпора в верхней части и создаваемого разрежения в нижней части трюма охлажденный воздух проходит сквозь толщу груза, отбирая тепло, и вновь возвращается в воздухоохладитель. Термообработка начинается с момента полной загрузки трюма и закрытия люка и продолжается до момента достижения расчетной температуры в трюме. Затем наступает режим хранения, в течение которого автоматически поддерживаются заданные температура и влажность воздуха. Система управления компрессорно-конденсаторными агрегатами обеспечивает работу всей системы кондиционирования в автоматическом и ручном режимах хранения. Для подпитки трюма свежим воздухом предусмотрен специальный вентилятор.

      Основные характеристики системы:
Термовлажностные характеристики воздуха в режиме хранения в трюме
      температура, °С ... 8-10
      влажность, % ... ок. 80
вне трюма
      температура, °С ... -12-+30
      влажность, % ... 85-55
Расход охлаждающей воды на конденсатор, м3/ч ... ок. 20
Расчетная производительность воздухоохладителей, тыс. м3/ч ... 80-100

      Для сокращения теплопритоков в грузовой трюм при высоких температурах наружного воздуха поверхности люковых крышек с внутренней стороны покрыты термоизоляцией, а бортовые (по высоте до главной палубы) и торцевые стенки трюма изолированы с наружной стороны, поскольку внутренние поверхности трюма не должны иметь выступающих конструкций, что особенно важно при перевозках тарно-штучных грузов, пакетов леса и стандартных контейнеров.
      Люковые закрытия трюма выполнены также с учетом специфических особенностей судна - они водогазонепроницаемые, сдвижные и способны выдерживать нагрузку от размещенных на них контейнеров, в том числе рефрижераторных или пакетов лесоматериалов.
      Погрузка контейнеров в трюм судна с причалов, не имеющих собственных крановых средств, может осуществляться судовым электрическим краном КЭ45 грузоподъемностью 3,2 т при вылете стрелы за борт 8 м и скорости подъема груза 60 м/мин. Судно снабжено двумя носовыми становыми и одним кормовым якорями Холла массой по 800 кг. В качестве спасательных средств предусмотрены две шлюпки СШПВ-13 вместимостью по 13 чел. и рабочая шлюпка СШПВ-7.
      Для обеспечения управляемости и повышенной маневренности на судне установлены рули системы Енкеля, имеющие электрогидравлический привод от рулевой машины Р-12. Управление ею осуществляется дистанционно с центрального и бортовых пультов с помощью системы "Печора-4П".
      На судне созданы комфортные условия для экипажа. Капитан, старший механик и первый помощник размещены в блок-каютах, включающих в себя кабинет, спальню и санузел, второй помощник - в каюте с санузлом. Для экипажа предусмотрены четыре одноместные и две двухместные каюты с одноярусными койками, имеется также двухместная каюта для практикантов. Кают-компания расположена в носовой части жилой зоны в смежном с камбузом помещении.
      Сравнительно высокий уровень комфортабельности судна достигнут за счет рациональной компоновки надстройки, в которой коридоры имеют небольшую протяженность, а трапы расположены друг над другом. Планировка жилой зоны разработана с учетом применения модульной системы обстройки всех кают экипажа. В качестве декоративно-отделочных и конструкционных материалов для обстройки и зашивки помещений применены плиты из металлопласта, асбосилита, слоистого пластика, а для мебели - щиты трехслойной конструкции с облицовкой слоистым пластиком под древесину ценных пород. Часть кают и кают-компания оборудованы телевизионной и радиоаппаратурой.
      Рулевая рубка простирается от борта до борта и имеет закрытые крылья. Непосредственно к ней примыкает штурманская рубка. Круговое остекление обеспечивает хороший обзор не только по курсу, но и по траверсу. С учетом ограничения по высоте магнитный компас и прожекторы расположены на ходовом мостике, а антенные устройства оборудованы гидравлическими приводами для заваливания их при проходе под мостами. Судно оснащено необходимым штурманским и навигационным оборудованием. Специально для овощевозов были созданы типовые унифицированные секции пульта судовождения, в полной степени отвечающие современным требованиям эргономики и художественного конструирования.
      Постройка серии этих судов будет достойным вкладом судостроителей в выполнение решений майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС.

ЛИТЕРАТУРА
1. Перевезти урожай быстро и без потерь. - Речной транспорт, 1982, № 7.
2. Телегин А.И. Перевозки скоропортящихся грузов речным транспортом. М., Транспорт, 1982.

ФОТОГРАФИИ