Транспортная деятельность при освоении ресурсов океана

Транспортная деятельность при освоении ресурсов океана

Содержание

Введение

Исходные данные для выполнения контрольной работы. Выполнение первой части контрольной работы

. График перегона

. Подготовка буксируемого объекта

. Схема ордена буксируемого каравана

. Выбор буксируемого судна

. Навигационное обеспечение

. Метеорологическое обеспечение

. Аварийно-спасательное обеспечение

. Связь и сигнализацияВыполнение второй части контрольной работы

Заключение

Список использованных источников

Введение

Известно, что Мировой океан стал колыбелью жизни на Земле, он служит генератором и регулятором климата, а без воды не может существовать и развиваться жизнь. Но одновременно океан является и огромной кладовой различных ресурсов, в т.ч. биологических и минеральных. Для того чтобы развиваться, поддерживать определенный уровень качества жизни, людям необходимы ресурсы. Истощение источников основных ресурсов на суше заставляет добывать эти ресурсы в Мировом океане, являющимся единственной средой, способной удовлетворить все наши потребности.

Интерес к Мировому океану неуклонно растет - это естественный закономерный процесс. Идет наступление на Мировой океан, чтобы использовать его ресурсы.

Современная цивилизация полностью построена на углеводородах. Они дают не только энергию, но и материалы для машин и зданий, одежды и многого другого.

Хозяйственное освоение человеком ресурсов океана естественно сопровождается работой различных видов транспорта. Мировой океан служит с незапамятных времен транспортным путем, имеющим практически неограниченную пропускную способность.

Морские месторождения углеводородов обустраиваются накопительными хранилищами, плавучими причалами. Для транспортировки на береговые базы нефти и газа, добытых со дна океана, построены и эксплуатируются специализированные танкеры, в т.ч. способные плавать во льдах. Работа самих морских буровых установок нуждается в обеспечении расходными материалами, запасными частями и, естественно, людьми.

Добыча морских ресурсов ведется в основном на шельфе, т.к. он пока доступен для эксплуатации.

Исходные данные для выполнения контрольной работы

Буксируемый объект: Т-7

Длина по ГВЛ (L) - 254,4 (м)

Высота борта (Н) - 18,2 (м)

Ширина судна (В) - 35 (м).

Водоизмещение,(D) - 93050 т.

Осадка в грузу (Т) - 13,2 м.

Коэффициент полноты модель-шпангоута - 0,988

Форма носовой ветки - выпуклая

Коэффициент общей полноты, () - 0,771

Ордината ЦТ в полном грузу (Zg) - 9,79

Состояние буксируемого объекта (таб. 1)

Таблица 1 - Состояние буксирумого объекта

Маршрут буксировки (таб.2)

Таблица 2 - Маршрут буксировки

Фрахт буксиров (таб. 3)

Раскреплённый груз (таб. 4)

Таблица 4 - Раскреплённый груз

I Выполнение первой части контрольной работы

График перегона

Буксир фрахтуется в п. Корсаков. Далее направляется к месту аварии в залив Анива, где его ожидает буксируемый объект. После формирования каравана, буксир начинает движение к ремонтной базе находящейся в г.Владивосток. Следуя маршруту, места убежищ будут бухта Терней и залив Ольга.

Бухта Терней. Вдается в материк на 4 кабельтова между мысом Страшный (ш. 45°02′, д. 136°39′) и мысом без названия, ширина входа 9 кабельтовых. От мыса Страшный, представляющего собой крутую скалу высотой 115м. и мыса без названия берега резко понижаются к вершине бухты, где находится долина реки. Якорная стоянка защищена только от ветров с берега. Глубины 10 - 11м., грунт - песок.

Залив Ольга. Вход в бухту между мысом Маневского и островом Чихачева шириной 3,6 мили, в средней части сужается до 9 кабельтов. В северо-восточный берег залива вдается гавань Тихая Пристань. Западный берег возвышен. Северный берег залива, гавань Тихая Пристань окаймлены горами, подходящими к ним вплотную. Восточный берег горит.

Берега внешней части залива приглубы, внутренней - отмелы. Глубина посреди залива 20 м., далее большие глубины тянуться полосой вдоль восточного берега залива. Грунт - ил и песок. Течения в бухте приливо - отливные.

График перегона содержит общее время транспортной операции, время буксировки, время хода буксирного каравана до поворота с маршрута к убежищам и время хода от точек поворота до убежищ.

)        Время перехода караваном расстояния из п. Корсаков до поворота в бухту б1 (б.Терней), ч

где L1 - расстояние перехода каравном из п. Корсаков до поворота в бухту б1 (б.Терней), миль.б - скорость буксируемого объекта, мили/час.

L1 = 200,

2)      Время перехода караваном расстояния от поворота с маршрута до бухты б1 (б.Терней), ч

где L2 - расстояние перехода от поворота с маршрута до бухты б1 (б.Терней), миль.

L2 = 54,

3)      Время перехода караваном расстояния между бухтами б1 и б2 (б.Терней и залив Ольга ), ч

где L3 - расстояние между бухтами б1 и б2, миль.

L3 = 100,

4)      Время перехода караваном расстояния от поворота с маршрута до бухты б2 (залив Ольга), ч

где L4 - расстояние перехода от поворота с маршрута до бухты б2 (залив Ольга), миль.

L4 = 60,

5)      Время перехода караваном расстояния после выхода на маршрут из бухты б2 (залив Ольга) до поворота в п.Владивосток, ч

где L5 - расстояние перехода после выхода на маршрут из бухты б2 (залив Ольга) до поворота в п.Владивосток, миль.

L5 =180,

6)  Общее время буксировки, ч

Общее время буксировки, сутки

)        Время затраченное на выполнение морской операции, , ч:

где  - время затраченное на перегон судна, ч

 - время затраченное на перегон буксира в порт отправления, ч. =19.5 ч;

 - техническое время, ч. Принято =24 часа;

Общее время транспортной операции, сутки

. Подготовка буксируемого объекта

Подготовка судов к предстоящей буксировке должна включать все вопросы, связанные с организацией и обеспечением безопасности буксирной операции.

. Необходимо проверить стационарные системы пожаротушения, а также водоотливные системы. Они должны быть в состоянии, из которого аварийная партия может быстро привести их в рабочее состояние. Так как судно будет буксироваться без экипажа, в носовой части судна необходимо разместить аварийное имущество и инструменты для аварийной ситуации согласно ком. ведомости аварийно-спасательного имущества

. Все предметы, а также инструменты аварийной партии для борьбы за живучесть аварийного судна необходимо закрепить по-штормовому, чтобы избежать возможных разрушений надстроек судна и его систем во время качки.

. Необходимо установить и закрепить два трапа с правого и левого борта судна для обеспечения подъёма со шлюпки аварийной партии.

. Необходимо закрепить руль в рулевом положении, а также застопорить главный вал тормозом.

. Необходимо проверить работоспособность ходовых огней. В случае если не удалось привести в рабочее состояние судовую электростанцию, то необходимо установить аккумуляторные батареи большой ёмкости для обеспечения электроэнергией ходовые огни. Также следует установить датчики света и подключить их к ходовым огням для автоматического включения их в ночное время суток без помощи человека.

. Рассчитать остойчивость обоих судов

. Произвести герметизацию объекта, буксируемого без экипажа (проверить закрытие дверей, входных люков, иллюминаторов, штормовых крышек на них, вентяционных колонок).

. Принять меры к уменьшению рыскливости буксируемого судна (якорные цепи: такелажная скоба)

. Схема ордена буксируемого каравана

Аварийное судно будет буксироваться цугом одним буксиром, который мы зафрахтуем в п. Корсаков. Он наиболее мощный из всех возможных буксиров, которые можно зафрахтовать. Фрахт буксира именно в этом порту значительно сокращает общее время транспортной операции, так как время свободного хода буксира до объекта буксировки займёт всего 30 минут , это значительно снизит затраты на фрахт буксира и всей транспортной операции.

Буксировка цугом обеспечивает высокую маневренность каравана. Что нам необходимо во время прохода пролива Лаперуза, так как ширина пролива небольшая, и в проливе существует опасность столкнуться с «камнем опасности».

Так как у буксира мощность СЭУ равна 7000 л.с. необходимо, чтобы длина каната на буксирной лебёдке по Правилам Морского Регистра была не менее 700 метров. Длина буксирного каната в процессе буксировки изменяется для уменьшения буксировочного сопротивления на волне и повышения маневренности каната.

Схема буксировки изображена на рисунке 1.

Рис. 1 - Схема буксировки

. Выбор буксируемого судна

Выбор буксирных судов зависит от их тяги, величина которой определяется общим сопротивлением буксировки, зависящим от параметров буксируемого объекта и скорости буксировки. Общее сопротивление буксировки R представляет собой, тс.

= Rв + Rвзд + Rволн + Rвинт + Rтр                                             (1)

где Rв - сопротивление воды движению корпуса буксируемого объекта, тс;взд - сопротивление воздуха движению, тс;волн - сопротивление волнения, тс;винт - сопротивление гребных винтов буксируемого объекта, тс;тр - сопротивление буксирного каната, погруженного в воду, тс.= 8 + 0,024 + 6,24 + 1,1=15,4.

Для расчета составляющих общего сопротивления буксировки рекомендуется использовать нижеприведенные формулы.

Сопротивление воды движению корпуса буксируемого объекта Rв, тс.

Rв =                                                          (2)

где Кф - коэффициент, принять Кф = 0,001164;б - скорость буксировки, узлы;

В - ширина буксируемого объекта, м;- водоизмещение буксируемого объекта, м;- длина буксируемого объекта, м.в = 8.

Сопротивление воздуха движению буксируемого объекта Rвзд, тс;

Rвзд =         (3)

где С - коэффициент, для встречного ветра, С = 1,7∙10-3 при курсовом угле 30°;

ρв - плотность воздуха, ρв = 0,121 кгс∙с2/м4;- площадь надводной части корпуса в проекции на мидель-шпангоут, м2;н - площадь надстройки в проекции на мидель-шпангоут, м2;б - скорость буксировки, м/с;в - скорость ветра, м/с.

Однако сопротивлением воздуха движению Rвзд допустимо пренебречь, т.к. на малых скоростях буксировки оно невелико, а при сильном ветре в свежую погоду караван должен укрываться в убежищах на маршруте буксировки.

Rвзд =

Сопротивление за счет волнения моря Rволн, тс.

волн = Е Ω∙10-3                                                                      (4)

где Е - коэффициент волнения, Е = 0,0004 при 3 баллах, Е = 0,0006 при 6 баллах, промежуточные значения коэффициента Е вычислить линейной интерполяцией;

ρ - плотность морской воды, ρ = 104 кгс∙с2/м4;

Ω - площадь смоченной поверхности корпуса объекта, Ω = (1,36Т + 1, 13δВ), где Т - осадка, м., δ - коэффициент общей полноты объекта, В - ширина буксируемого объекта, м;б - скорость буксировки, узлы;волн = 0,0006∙ ∙(1,36∙13,2+1,13∙0,771∙35)∙∙10-3=0,024.

Сопротивление гребных винтов буксируемого объекта Rвинт, тс;

винт = Кnd2∙10-3                                                                        (5)

где К - коэффициент, К = 2,24 для застопоренных гребных винтов, К = 0,78 для не застопоренных гребных винтов;- количество гребных винтов у буксируемого объекта, у всех судов пособия «Систематизированные материалы…» один четырех лопастной гребной винт, т.е. n = 1; если винт поврежден, эту величину следует уменьшить пропорционально количеству отсутствующих лопастей;- диаметр гребного винта, м., d = 0,5 Т;, где Т - осадка;б - скорость буксировки, узлы;винт = 2,24∙4∙(0,5∙13,2)2∙∙10-3=6,24.

Сопротивление буксирного каната, погруженного в воду Rтр, тс. составит

Rтр ≈                                                                                              (6)

при стальном буксирном канате диаметром 28-53 мм, ≈ 500 метров которого находится в воде, и скорости буксировки 4-7 узлов.

Разрывное усилие в буксирном канате RК, тс.

К = nR

где n - коэффициент запаса прочности буксирного каната, принять n = 2.К = 2∙15,4=30,8.

Тяговое усилие буксира Тб, тс, можно вычислить, используя табл. 3 и выражение

Тб =

где N - полная мощность буксирного судна, л.с.;с - скорость буксирного судна на передний ход без воза, узлы.

Результаты расчёта буксировки показывают, что тяговое усилие буксира превышает общее сопротивление буксировки. Таким образом, исходя из полученных данных видно, что расчёты выполнены верно.

5. Навигационное обеспечение

Навигационное обеспечение должно дать возможность безопасного перехода по маршруту буксировки.

Она определяется знанием глубин, подводных и надводных опасностей, возможностью определения местоположения каравана на маршруте, а также использования навигационной обстановки на маршруте буксировки.

Штурман, находящийся на буксире, должен быть обеспечен актуализированной картой акваторий буксировки и вести по ней постоянную прокладку маршрута каравана, также необходимо иметь актуализированные морские карты с последними изменениями.

На случай аварийной ситуации на буксире, на буксируемом судне, также должен быть комплект карт и морских книг, инструменты для определения местоположения судна: компас, гироскоп и инструмент для определения местоположения по небесным светилам (секстан), также должен быть GPS.

. Метеорологическое обеспечение

Метеорологическое обеспечение заключается в определении надежного источника получения долгосрочных и краткосрочных прогнозов погоды. Кроме того, информация о погоде на маршруте буксировки, содержащаяся в морских лоциях и атласах, позволяет выбрать наиболее благоприятное время года, месяц для буксирной транспортной операции.

Метеорологическое обеспечение представляет собой результаты системы регулярных наблюдений за изменением метеорологических элементов и прогнозирования их состояния в интересах мореплавания.

Метеорологическими элементами служат характеристики состояния атмосферы и атмосферных процессов (температура, давление, влажность воздуха, ветер, облачность и осадки, туманы, грозы и так далее, а также продолжительность солнечного сияния, температура и состояние почвы, высота и состояние снежного покрова и так далее).

Основными факторами, формирующими климат описываемого района, являются муссонная циркуляция атмосферы, географическое положение района, а также особенности гидрологического режима моря и рельефа побережья.

Буксировку судна по маршруту з.Анива - п. Владивосток нужно производить в начале осени (август-сенябрь). Кроме того, должно быть организовано надежное получение долгосрочного прогноза и краткосрочных прогнозов погоды на маршруте буксировки от точки поворота на первое убежище, в бухте Терней, до точки поворота в залив Ольга, от заливы Ольга до порта Владивосток.

Осень в данном случае является лучшим временем года. В это время стоит теплая, сухая, солнечная погода, которая держится в отдельные годы до конца ноября.

. Аварийно-спасательное обеспечение

Аварийно-спасательное обеспечение на маршруте буксировки представляет собой комплекс мер, необходимых для оказания помощи каравану. Эти меры основываются на готовности спасательных судов, находящихся в портах вблизи маршрута буксировки в определенной степени готовности к выходу в море для оказания помощи каравану.

1) Сигнализационные системы должны быть в рабочем состоянии и проверены ещё до начала транспортировки судна, такие как датчики задымленности, датчики температуры, датчики влажности (повышения уровня воды).

) Водоотливная система и система пожаротушения должны быть подключены к источнику питания и находиться в рабочем состоянии.

) Должны быть заключены договора о готовности к выходу в море для оказания помощи каравана.

) Аварийно-спасательное имущество должно находиться в рабочем состоянии и укомплектовано.

) Должен быть переносной источник питания и переносной дизель- генератор

. Связь и сигнализация

Связь и сигнализация являются одним из важнейших факторов, обеспечивающих безопасную морскую буксировку. В состав этого вида обеспечения входят технические средства, позывные, сигналы и правила связи.

Основным видом связи на море служит радиосвязь. Главные требования, которые предъявляются к ней, это надежность, быстрота, а при необходимости и скрытность.

Передача информации должна осуществляться в любое время, принятая информация должна быть точной копией той, которая передана. На надежность связи влияет ряд факторов, действующих одновременно. Она зависит от дальности, живучести каналов связи, помехозащищенности и др.

В качестве устройства связи используется радиостанция. Связь между берегом и караваном будет обеспечиваться с помощью длинных радиоволн, частота от 30-300 кНz.

Должна быть установлена периодичность связи. Для адресатов (судов и должностных лиц) должны быть установлены индивидуальные, групповые и циркулярные позывные. Слова для позывных должны содержать четкое чередование гласных и согласных звуков. Применение слов с шипящими звуками следует ограничить или исключить совсем.

Позывные для объектов связи:

1)     Буксируемое судно - «Заряд 23»

2)      Буксир - «Буран 45»

)        Береговая база - «Берег 21»

)        Весь караван - «Сокол 65»

Караван обязан передавать свои координаты местоположения каждые 9 часов, в случае аварийной ситуации сообщить немедленно и сообщить о изменениях сложившейся ситуации каждые 9 минут.

Для передачи информации также применяется флажная сигнализация, флажный семафор (свод сигналов, азбука флажного семафора), световая сигнализация сигнальными фонарями и прожекторами (азбука Морзе) и пиротехнические средства связи (белые, красные, зеленые и шумовые ракеты, а также сигнальные буи).

буксируемый навигационный спасательный маршрут

II Выполнение второй части контрольной работы

Остойчивость системы судно - палубный груз.

Проверку достаточности начальной остойчивости системы судно - грузы следует проводить последовательным выполнением для системы судно палубный груз расчета метацентрической высоты, которая является параметром (мерилом) остойчивости.

) Момент массы грузов, расположенных на палубе Мгр, относительно основной плоскости судна составит

Мгр =

где Pi - масса i-ого груза, т;- плечо i-ого груза, м.- количество грузов;

Плечи грузов представляют собой ординаты их центров масс от основной плоскости судна, м. Плечи следует вычислить, как li = аi + Н, где аi - расстояние центра массы i-ого груза от палубы, м; Н - высота борта судна, м. (взять из «Систематизированных материалов…»).

) Сумма всех моментов массы М0 относительно основной плоскости судна

М0 = Мс + Мгр = Мс + ,

где Мс - момент массы судна без палубных грузов относительно основной плоскости, т∙м, Мс = D∙zg , где D - водоизмещение судна с учетом загрузки судна, табл. 4.1, т; zg - ордината его центра массы, м.;

Рi - масса i-ого палубного груза, т.;- ордината i-ого палубного груза, м.

Мс = 93050∙9,79=910959,5;

М0 = 910959,5 + 1498,1=912457,6.

) ордината центра масс системы судно - палубные грузы zg1, м.

= ,

=

) Метацентрическая высота h1 системы судно - палубные грузы, м.

= h - (zg1 - zg)

где zg - ордината центра масс судна, м. Ее следует взять из пособия «Систематизированные материалы по судам и судовым энергетическим установкам».= 3,1 - (9,8 - 9,79) = 3,09.

) Проверка остойчивости системы судно - палубные грузы.

Если изменившаяся после приема грузов на палубу метацентрическая величина h1 ≥ 0,15 метра, то можно считать остойчивость системы судно - палубные грузы удовлетворительной.

3,09 > 0,15

Остойчивость системы судно - палубные грузы удовлетворительна.

Заключение

Освоение ресурсов океана трудное и опасное дело, но человечество получает и получит в большем объеме ощутимую выгоду от освоения Мирового океана. Однако не следует предпринимать в этом деле поспешных шагов. Чтобы достичь необходимых результатов, нужно действовать на основе тщательно разработанных программ.

Теперь пришло осознание того, что Мировой океан - это настоящая богатейшая, а по части ресурсов во многом неисчерпаемая кладовая человечества. Для использования этих ресурсов необходимо вести научные исследования и вкладывать средства по мере изучения и освоения. Движение вперед возможно только последовательными этапами.

Целью выполнения контрольной работы является получение и закрепление навыка разработки элементов основных документов для организации морской транспортной операции по перемещению крупного технического объекта.

В данной контрольной работе были рассмотрены два раздела. Первая часть контрольной работы состоит из восьми подразделов, где нужно было разработать план буксировки крупного технического объекта (аварийного судна) от места аварии в ремонтную базу, описав каждый из разделов плана. Вторая часть контрольной работы «Остойчивость системы судно - палубный груз», где была проверена начальная остойчивость судна перед переходом с грузами на палубе. Выполнение контрольной работы позволяет получить и закрепить определенные навыки разработки документов, используемых в организации транспортной деятельности при освоении ресурсов Мирового океана. Несмотря на то, что часть разделов вынуждено описана несколько фрагментально, работа над выполнением разделов контрольного задания дает достаточно четкое представление о тех вопросах, которые не должны уходить из поля зрения организатора морских транспортных операций.

Список использованных источников

1. Овчинников, И. Д. Транспортная деятельность при освоении ресурсов океана: учебное пособие / И. Д. Овчинников. - Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2011. - 40 с.