ЮМК
Лаборатория СУДОМОДЕЛИЗМА
Sudostr
Периодические издания

статья из журнала «Судостроение»

Проектирование судов


УНИВЕРСАЛЬНОЕ СУДНО ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ НАВАЛОЧНЫХ
ГРУЗОВ ТИПА «НОРИЛЬСК»

В.А. Панков, Е.А. Журавель

      Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР было предусмотрено пополнение морского транспортного флота высокоэкономичными, универсальными и специализированными судами с комплексной автоматизацией управления судовыми механизмами и системами. Такими судами явились специализированные суда для перевозки массовых грузов типа «Норильск». Головное судно серии «Капитан Панфилов» построено на Херсонском судостроительном заводе в 1975 г. (рис. 1).
      Суда типа «Норильск» обеспечат выполнение возрастающих перевозок на линиях Мурманск—Архангельск—Дудинка. Анализ грузопотока на этой линии показывает, что для наиболее эффективного ее обслуживания необходимы суда типа балккэриер — контейнеровоз, которые в рейс на Дудинку будут перевозить контейнеры, а в обратном направлении — руду и порожние контейнеры, что практически исключит балластные переходы и значительно повысит эксплуатационно-экономические показатели судна.


     

Основные элементы и характеристики судна:

  Длина, м  
наибольшая  
145,4  
между перпендикулярами  
134,0  
  Ширина, м
20,6
  Высота борта, м
12,9
  Осадка, м
9,42
  Валовая вместимость, per. т
10125
  Водоизмещение, т
20160
  Дедвейт, т
14550
  Количество перевозимых двадцатафутовых контейнеров
345
  Объем грузовых трюмов, м3
16930
  Мощность главного двигателя, л.с.
6700
  Скорость в полном грузу, уз
14
  Дальность плавания, мили
6000/10000


      При создании проекта судна особое внимание было уделено вопросам снижения трудоемкости и повышения экономической эффективности его постройки. Большая роль в решении этой задачи отводилась межпроектной унификации этого судна с контейнеровозом типа «Александр Фадеев», который строился на тех же стапельных позициях Херсонского завода. Межпроектная унификация коснулась кормовой оконечности, машинного отделения и надстройки. При этом комплектация машинного отделения практически одинакова, разница заключается в установке на судне типа «Норильск» вспомогательного котла большей паропроизводительности и двух более мощных балластных насосов, необходимых по условиям эксплуатации судна. Грузовое, шлюпочное, швартовно-буксирное устройства, оборудование помещений унифицированы полностью.
      В целях повышения технологичности, а также в связи с внедрением на заводе автоматизированной линии по производству плоскостных секций, в проекте применено максимальное количество плоских секций. Все палубы, за исключением палубы верхнего мостика, выполнены без традиционной погиби, плоскими либо из плоских участков.
      Новые теплоходы предназначены для перевозки навалочных грузов Норильского горно-металлургического комбината, различных руд, угля, зерна, удобрений с удельно-погрузочным объемом от 0,36 м3/т и выше, а также железорудных концентратов с влажностью до 8% и удельно-погрузочным объемом от 0,36 до 0,45 м3/т и контейнеров международного стандарта. Район плавания — неограниченный, в основном в умеренных и северных широтах. Судно представляет собой одновинтовой однопалубный теплоход с минимальным надводным бортом, удлиненным баком, кормовым расположением машинного отделения и жилой надстройки, наклонным форштевнем и крейсерской кормой (рис. 2). Грузовое пространство разделено на шесть трюмов с центральными люками.
      Судно спроектировано по Правилам и под наблюдением Регистра СССР на класс КМ*Л1[1]А2 (для перевозки навалочных грузов). Прочность носовой оконечности и винторулевого комплекса соответствует прочности на класс УЛ. При проектировании учтены требования основных отечественных и международных Конвенций и Правил. Непотопляемость и аварийная остойчивость обеспечены при затоплении одного любого отсека.
      Все корпусные конструкции выполнены из низколегированной стали марки 09Г2 с пределом текучести 30 кгс/мм2 и углеродистой стали марок ВСт3Сп2 и ВСт3Сп4 с пределом текучести 24 кгс/мм2. Корпус и надстройка целиком сварные, система набора смешанная. По продольной системе выполнены верхняя палуба, второе дно, часть бортов в районе подпалубных цистерн, днище подпалубных цистерн; по поперечной — борта, бортовые скуловые цистерны, палуба бака, нижняя палуба, платформы и оконечности судна. Форштевень сварной конструкции, из пруткового и листового материала; ахтерштевень сварен из отдельных литых частей. Ввиду эксплуатации судна в тяжелых ледовых условиях, ледовый пояс наружной обшивки в районе 0,05L от носового перпендикуляра и набор борта в носовой оконечности выполнены на класс УЛ. Для перевозки контейнеров в трюмах в корпусе установлены соответствующие подкрепления. Корпус имеет также дополнительные подкрепления для перевозки рудных концентратов.
      Защита корпуса от коррозии осуществляется с помощью современных синтетических красок и установки общей протекторной защиты подводной части наружной обшивки, состоящей из отдельных групп короткозамкнутых алюминиевых протекторов.
      Груз перевозится в шести трюмах, расположенных в нос от машинного отделения. Трюмы имеют форму, характерную для судов, предназначенных для перевозки массовых грузов широкой номенклатуры. Самоштивка навалочных грузов обеспечивается устройством откосов под верхней палубой, выполненных под углом 30° к горизонту (рис. 3). Подъем второго дна к бортам под углом 45° обеспечивает самоссыпание груза в просвет люков. Объем кубатуры в комингсах грузовых люков составляет 14% от объема трюма, поэтому это пространство является питателем при перевозке зерновых грузов. Перевозка тяжелых руд и рудных концентратов с удельно-погрузочной кубатурой 0,36—1,0 м3/т осуществляется в определенных грузовых трюмах с целью повышения центра тяжести груза и получения благоприятных периодов качки. Руда с удельно-погрузочной кубатурой 0,36—0,40 м3/т загружается в трюмы № 2 и 5, оборудованные двойными бортами. Наличие второго борта исключает примерзание груза к набору в условиях низких температур Крайнего Севера. Объемы, образованные подпалубными и днищевыми откосами и двойными бортами, используются для размещения балласта, что обеспечивает удовлетворительные мореходные качества в условиях балластных переходов.
      Центральное расположение и принятые размеры грузовых люков обеспечивают максимальное раскрытие палубы над трюмами и минимальные размеры подпалубных карманов (0,6 м до скосов к бортам и переборкам) и создают оптимальные условия для проведения грузовых операций. Грузовые люки трюмов № 2, 3, 4, 5, 6 имеют размеры в свету 12,8X13,6 м, а люк трюма № 1 — 6,4X8,6 м. Поперечные переборки, разделяющие трюмы, выполнены гофрированными с вертикальными гофрами трапецеидальной формы, что улучшает осыпание груза. Гофрированные переборки имеют специальные трапецеидальные коробки в верхней и нижней частях, т. е. верхние и нижние «домики», что также обеспечивает самоштивку и самоссыпание груза в просвет люков. Наличие верхних «домиков» позволяет также использовать объемы под верхней палубой у переборок (практически неиспользуемые при отсутствии питателей) в качестве балластных цистерн. В двойном дне в диаметральной плоскости предусмотрен коридор для трубопроводов и систем, образованный стенками туннельного киля. В подпалубной цистерне левого борта имеется коридор для перехода из кормовой надстройки в помещения, расположенные в носу, и для прохода электротрасс и трубопроводов.
      Весь набор грузовых трюмов выполнен с учетом максимальной приспособленности помещений для перевозки навалочных грузов, т. е. все связи выполнены либо вертикальными, либо наклонными, обеспечивающими осыпание грузов. Количество грузовых трюмов, их объемы и расположение поперечных переборок выбраны из условий обеспечения минимальных изгибающих моментов, удовлетворительной остойчивости, удифферентовки и непотопляемости при перевозке навалочных грузов с широким диапазоном удельного погрузочного объема — от 0,36 до 1,8 м3/т. Причем перевозка грузов во всем диапазоне удельно-погрузочной кубатуры при полных запасах осуществляется без приема балласта. При балластном переходе количество принятого балласта и его размещение обеспечивает полное погружение гребного винта и необходимую осадку носом.
      Остойчивость судна обеспечена при перевозке грузов с любым удельно-погрузочным объемом от 0,36 до 1,8 м3/т. Для обеспечения остойчивости судна при перевозке контейнеров в начале рейса при полных запасах предусмотрен прием балласта в количестве около 3000 т. Для контроля начальной остойчивости в процессе грузовых операций используется креновая система, состоящая из двух подпалубных цистерн емкостью по 10 м3 и жидкостного кренометра.
      На судне предусмотрена возможность перевозки 345 20-футовых контейнеров международного стандарта (рис. 4). Общая вместимость грузовых трюмов — 255 шт. Контейнеры в трюмах № 1, 3, 4, 5, 6 перевозятся в пять ярусов по высоте, в трюме №2 — в четыре яруса. Во всех трюмах, кроме первого, контейнеры укладываются в два ряда по длине и по пять штук по ширине судна, в первом трюме — в один ряд по длине и в три по ширине. Одновременно 90 контейнеров могут перевозиться на люковых крышках в два яруса по высоте на люках № 3, 4, 5, 6 и в один ярус на люке № 2 с той же укладкой по длине и ширине, что и в трюмах. Средняя загрузка 20-футовых контейнеров в трюмах и на палубе принята равной 12 т.
      Закрытие грузовых трюмов осуществляется двухсекционными водонепроницаемыми металлическими крышками с гидравлическим приводом, спаренно открывающимися в нос и в корму. Все крышки грузовых люков унифицированы под размеры контейнеров международного стандарта. Прочность крышек обеспечивает перевозку на них груженных 20- и 40-футовых контейнеров в два яруса на крышках трюмов № 3, 4, 5, 6 и в один ярус на крышке трюма № 2.
      Эксплуатация судна предполагается между портами со специализированными участками для переработки сыпучих грузов, поэтому собственное грузовое устройство на судне не предусматривается, грузовые операции осуществляются береговыми средствами. Для обслуживания люка погрузки провизии, спуска и подъема рабочей шлюпки, погрузки и выгрузки деталей через шахту машинного отделения на судне установлен электрический грузовой кран грузоподъемностью 3,2 т.
      Для наблюдения за ледовой обстановкой на носовой мачте установлена кабина для впередсмотрящего, оборудованная телефоном и обогревом; стекла кабины с электрообогревом и снегоочистителем.
      Экипаж судна размещается в одноместных каютах с кондиционированием воздуха. Предусмотрены также три двухместные каюты для практикантов, одна двухместная запасная и каюта для лоцмана. Общественные помещения представлены кают-компанией, салоном комсостава, столовой и салоном команды. В медицинский комплекс входят амбулатория, изолятор, санитарный блок и медицинская кладовая. Камбуз связан лифтами с буфетной кают-компании и провизионными кладовыми.
      Объединенная штурманская и ходовая рубка обеспечивает хороший круговой обзор. Для отделки жилых и общественных помещений используется слоистый пластик, а для зашивки переборок в коридорах применяется негорючий материал, облицованный также слоистым пластиком. Судно снабжено двумя становыми якорями Холла массой по 4 т. Предусмотрен один запасной якорь. Якорные цепи становых якорей — сварные, калибром 57 мм и длиной 275 м. Якорное устройство обслуживается электрическим шпилем, на баке и юте установлено по две автоматических швартовных лебедки с тяговым усилием 8•10 3 кгс. Кроме того, на баке швартовные операции могут производиться с помощью швартовных барабанов шпиля с тяговым усилием 10 3 кгс, а на корме — с помощью турачек швартовных автоматических лебедок.
      В число судовых спасательных средств входят две пластмассовые спасательные шлюпки: моторная вместимостью 55 чел. и с ручным приводом — на 57 чел., а также четыре надувных спасательных плота вместимостью по б чел. Кроме того, имеется одна пластмассовая рабочая моторная шлюпка и рабочий плот. Спуск и подъем спасательных шлюпок осуществляется с помощью гравитационных шлюпбалок с верхней проводкой троса и электроручных лебедок с тяговым усилием 63*10 2 кгс. На судне установлен обтекаемый полубалансирный руль с кованым баллером. Электрогидравлическая рулевая машина с номинальным крутящим моментом 4•10 4 кгс•м производит перекладку руля с борта на борт за 30 с. Судно оборудовано авторулевым.
      Противопожарная водяная система судна выполнена в основном по линейной схеме, а в районе надстройки — по кольцевой. Система обслуживается двумя центробежными насосами производительностью по 100 м3/ч при напоре 80 м и аварийным насосом производительностью 63 м3/ч. Пожарные рожки расположены так, чтобы к любому очагу пожара подавалось не менее двух струй воды. Предусмотрена система высокократного пенотушения, включенная в водяную пожарную магистраль. Для тушения пожара в машинно-котельном отделении и грузовых трюмах используется химическая система, работающая на фреоне-114В2 или на составе БФ-2. Весь запас огнегасящего состава хранится в специальных резервуарах, установленных на станции пожаротушения, где расположен и пост управления системой. Для тушения пожара в помещении аварийного дизель-генератора и малярной кладовой предусмотрены углекислотные батареи.
      Балластная и осушительная системы выполнены однолинейными и снабжены дистанционно управляемой арматурой. Системы обслуживаются двумя насосами производительностью по 250 м3/ч при напоре 30 м. Система очистки льяльных вод обслуживается сепаратором производительностью 10 м3/ч и двухвинтовым насосом производительностью 10 м3/ч при напоре 40 м. Все грузовые трюмы оборудованы естественной вдувной и вытяжной вентиляцией, обеспечивающей двукратный обмен воздуха каждый час. Прием и выброс воздуха осуществляется через раструбные и цилиндрические головки. Для поверхностной вентиляции при перевозке угля предусмотрены вентиляционные водогазонепроницаемые крышки, установленные в комингсах люков.
      Жилые, общественные и медицинские помещения, а также радиорубка, трансляционная, канцелярия и центральный пост управления (ЦПУ) обслуживаются одноканальной системой круглогодичного кондиционирования воздуха. В район рабочих мест рулевой рубки, буфетных, камбуза и гирокомпасной воздух подается от системы кондиционирования. Воздух в помещения поступает через потолочные воздухораспределители, снабженные глушителями и индивидуальными регуляторами. Общая производительность двух кондиционеров, установленных в отдельном помещении, достигает 11000 м3/ч. Холодильная установка системы кондиционирования состоит из двух компрессорно-конденсаторных агрегатов холодопроизводительностью по 90000 ккал/ч в режиме кондиционирования, работающих на фреоне-12. Холодильная установка поддерживает в провизионных камерах температуру в пределах от плюс 10 до минус 12°С. В состав установки входят три автоматизированных компрессорно-конденсаторных агрегата холодопроизводительностью по 6000 ккал/ч. Один из трех агрегатов резервный. На судне имеются две автономные цистерны питьевой воды и цистерна мытьевой воды. Предусмотрено аварийное пополнение запасов мытьевой воды с помощью опреснительной установки вакуумного типа. Для консервации питьевой и мытьевой воды служит ионатор серебра.
      Машинная установка обслуживается одним вахтенным из ЦПУ. Вахты в машинном отделении нет. Главный двигатель автоматизирован и снабжен системой дистанционного автоматического управления. Вспомогательные механизмы, обслуживающие главный двигатель, а также механизмы и агрегаты общесудовых и бытовых систем автоматизированы в объеме, обеспечивающем их работу без обслуживающего персонала. В ЦПУ на пульте управления установлены приборы контроля за работой главного двигателя и вспомогательных механизмов. Управление главным двигателем осуществляется из ЦПУ или рулевой рубки. Из ЦПУ предусмотрена также возможность дистанционного управления арматурой балластно-осушительной системы.
      В качестве главного двигателя на судне установлен дизель 5ДКРН 62/140-3 Брянского машиностроительного завода. Дизель пятицилиндровый, с турбонаддувом. Длительная эксплуатационная мощность двигателя 6100 л. с. при 140 об/мин. Электроэнергетическая установка судна состоит из трех автоматизированных дизель-генераторов. Приводами в них служат двигатели мощностью по 600 л.с. при 500 об/мин. Генераторы мощностью по 400 кВт вырабатывают ток напряжением 400 В. Предусмотрен аварийный дизель-генератор мощностью 100 кВт с автоматическим пуском. Судовое электрооборудование работает на трехфазном токе напряжением 380 В при частоте 50 Гц, а сеть бытовых потребителей — на токе напряжением 220 В. Пар для судовых нужд на стоянке вырабатывается вспомогательным автоматизированным котлом с большой аккумулирующей способностью, его паропроизводительность 4 т/ч при давлении 7 кгс/см2. Утилизационный котел, использующий тепло выхлопных газов главного двигателя, имеет паропроизводительность 1,8 т/ч при давлении 7 кгс/см2. Подшипники гребного вала металлические, с масляной смазкой и уплотнением типа «Симплекс». Расположение механизмов, оборудования и грузоподъемных средств машинного отделения предусматривает возможность агрегатного ремонта. Эту же цель преследует панельная прокладка трубопроводов.
      Судно оснащено современными средствами радиосвязи и навигации.
     
     




Источник: В. Панков, Е. Журавель. Универсальное судно для перевозки навалочных грузов типа «Норильск». / ж. Судостроение № 4, 1976, 5-9с
Scan: ??? Clean, Edit & OCR: MasterRU   
© ReSim Laboratory   2006-2024