CC BY-NC
180
DOI: 10.24937/2542-2324-2019-1-S-I-234-239 УДК 629.552
Г.В. Егоров, В.И. Тонюк, Е.Ю. Дурнев
Морское инженерное бюро, Санкт-Петербург, Россия
«СВЕРХПОЛНОЕ» МНОГОЦЕЛЕВОЕ СУХОГРУЗНОЕ СУДНО ПРОЕКТА RSD59 ДЛЯ ВСЕХ ВИДОВ СУХИХ ГРУЗОВ
Выполнено обоснование основных характеристик исследуемого типа сухогрузных судов. Описан созданный с использованием методик Морского инженерного бюро концепт.
Ключевые слова: сухогрузное судно смешанного плавания, проектирование, основные характеристики, негабаритные грузы, путевые условия, пропульсивный комплекс, коэффициент общей полноты, экономика. Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
DOI: 10.24937/2542-2324-2019-1-S-I-234-239 UDC 629.552
G.V. Egorov, V.I. Tonyuk, E.Yu. Durnev Marine Engineering Bureau (MEB), St. Petersburg, Russia
"EXTRA-FULL" MULTIPURPOSE DRY-CARGO VESSEL OF RSD59 PROJECT FOR ALL TYPES OF DRY CARGOES
This paper justifies main parameters for a multi-purpose dry-cargo vessel and describes its concept design developed as per MEB procedures.
Keywords: river-sea dry-cargo vessel, design, main parameters, oversized cargoes, navigation conditions, propulsion system, block coefficient, cost-effectiveness.
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
Постановка проблемы
Всегда интересно сравнивать работу судов разных проектов в одних и тех же условиях. Это позволяет достаточно объективно увидеть их отличия. В условиях одной и той же линии, одинаковых путевых условиях и на одном и том же грузе работают сухогрузное судно проекта КББ49, спроектированное на основе обводов классической танкерной серии Бюро типа «Армада», и «сверхполное» сухогрузное судно проекта КББ59, выполненное на основе корпуса танкера КБТ27.
При этом КББ59 по своим характеристикам (в особенности, по грузоподъемности и управляемости) намного превзошел своего предшественника.
Целью статьи является обоснование Морским Инженерным Бюро параметров и особенностей
многоцелевых сухогрузных судов «Волго-Дон макс» класса новой (2018 года) серии проекта КББ59 типа «Пола Макария».
Изложение основного материала
Почему «Волго-Дон макс» класс? 62 % от общего количества новых (построенных в XXI веке) грузовых самоходных судов смешанного река-море и внутреннего плавания, а также морских ограниченных районов плавания, являются суда «Волго-Дон макс» класса - суда, отвечающие габаритам Волго-Донского судоходного канала (ВДСК) и предназначенные для замены известных советских серий «Волгонефтей» и «Волго-Донов», т.е. универсальные по своим размерам суда для
Для цитирования: Егоров Г.В., Тонюк В.И., Дурнев Е.Ю. «Сверхполное» многоцелевое сухогрузное судно проекта RSD59 для всех видов сухих грузов. Труды Крыловского государственного научного центра. 2019; Специальный выпуск 1: 234-239.
For citations: Egorov G.V., Tonyuk V.I., Durnev E.Yu. "Extra-full" multipurpose dry-cargo vessel of RSD59 project for all types of dry cargoes. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2019; Special Edition 1: 234-239 (in Russian).
работы на европейской части внутренних водных путей России.
Они имеют максимально возможную для характеристической в реке осадки 3,60 м грузоподъемность около 4700-5500 т, при этом грузоподъемность при максимальной осадке составляет около 7000-8000 т. Удовлетворение габаритам ВДСК позволяет использовать такие суда практически по всей единой глубоководной системе внутренних водных путей (ЕГСВВП) бывшего СССР.
При этом сухогрузных судов «Волго-Дон макс» класса было поставлено 58 единиц. Из них 53 по проектам Морского Инженерного Бюро - это известные серии типа «Гейдар Алиев» проекта 006КББ05 [1], типа «Нева-Лидер» проекта КББ49 [7], типа «Хазар» проекта КББ19 [2], «Танаис» проекта 006КББ02 и «Меровинг» проекта 007КББ07 [3], спроектированные на основе обводов классической танкерной серии Бюро типа «Армада». Помимо сухогрузных аналогов «Армад» в классе «Волго-Дон макс» были построены суда типа «Герои Сталинграда» проекта КББ44 [6] и типа «Челси» проекта 005КББ06 [4].
21 судно «Волго-Дон макс» класса находится на разных стадиях строительства на заводах. В ближайшие год-два новых сухогрузных судов этого класса будет уже около 80.
Инновации - «сверхполность». Сегодня наиболее заметным явлением в воднотранспортной отрасли является массовая постройка необычных для всей практики мирового судостроения «сверхполных» танкеров смешанного река-море плавания проекта КБТ27 и созданных на их базе комбинированных судов (танкеров-площадок) проекта КБТ54, танкеров-химовозов проектов КБТ27М и КБТ12С
[5, 10].
V
Рис. 1. Сверхполный корпус судна проекта RSD59 после спуска
И это было не случайно, так как экономика перевозки нефтепродуктов на судах смешанного река-море плавания примерно до 2016 года была существенно лучше, чем на сухогрузах. Косвенно, это подтверждается тем, что новых танкеров «Волго-Дон макс» класса было построено 161 судно (в 2,8 раза больше !!!).
Судно «Пола Макария» (проекта КББ59) было первым сухогрузным судном, которое получило «сверхполные» обводы (см. рис. 1).
«Длинный» трюм. Известная волатильность фрахта на сухогрузном рынке подвигла судовладельцев использовать все возможные способы увеличения доходности от работы судов. Особое место при этом отводится нестандартным, негабаритным грузам [9]. Можно сказать, что именно такие «немассовые» грузы, появление которых на рынке происходит сугубо по своим законам, заметно улучшают экономические показатели современных сухогрузных судов, таких как, например, «Каспиан Экспрессы» проекта 003КББ04 с одним трюмом длиной 59 ми «Нева-Лидер» проекта КББ49 со вторым (из трех) трюмом длиной 52 м.
Преемником проекта КББ49 стал новый сухогрузный проект КББ59, который выполнен в «сверхполных» обводах уже с двумя сухогрузными трюмами, один из которых имеет рекордную для «Волго-Дон макса» длину 77 м (см. рис. 2).
Длинный трюм позволяет перевозить генеральные грузы с минимальными потерями площади, и соответственно лучше использовать объем трюма.
Перевозка зерна и других грузов. Суда серии КББ59 могут использоваться для транспортировки генеральных, навалочных, контейнерных, лесных, зерновых и крупногабаритных грузов, опасных грузов классов 1.4Б, 2, 3, 4, 5, 6.1, 8, 9 МК
Рис. 2. Изменение длин трюмов на новых судах проекта «Морского инженерного бюро» (от 27,3 м до 77,35 м) (вид сверху)
Рис. 3. Схема размещения смещаемого груза на судне проекта РБ059 в зависимости от удельного погрузочного объема (УПО) зерна
Рис. 4. Полноповоротные винто-рулевые колонки на судне проекта РБ059
Рис. 5. Общее расположение многоцелевого сухогрузного судна проекта РБ059
МПОГ и Приложения В Кодекса ВС в Каспийском море, а также в Средиземном, Черном, Балтийском, Белом, Северном морях, включая рейсы вокруг Европы и в Ирландское море зимой. Вместимость грузовых трюмов 11292 м3. Оба трюма выполнены ящичной формы, гладкостенные, удобные для проведения грузовых работ и размещения груза без штивки. Размеры: длинахширинахвысота 77,35x12,24x9,0 м и 27,03x12,24x9,0 м.
Для перевозки сухих грузов, опасных сухим смещением, например, зерновых, применяется все-
го лишь одна съемная переборка (см. рис. 3). Местоположение этого устройства было определено моделированием загрузок зерном, с целью минимизации количества переборок (на других судах такого типа требуются, как правило, не одна, а две съемные переборки) и уменьшением прогиба с выполнением требований по остойчивости при перевозке зерна.
Люковые закрытия съемного типа. Новый концепт учитывал накопленный опыт применения других проектов Бюро, таких как суда типа «Карелия» проекта 005КББ03 [8], «Меровинг» проекта 007КББ07 [3].
Поэтому были установлены люковые закрытия съемного типа. Открывание и закрывание каждой секции осуществляется при помощи специального козлового крана, который по-походному располагается в районе носовой переборки жилой надстройки.
Применение такого типа люковых закрытий позволило снизить их массу и строительную стоимость, упростить применение и техническую эксплуатацию.
Как показал опыт работы новых судов проекта КББ59, подобные люковые закрытия позволяют открывать ту часть грузового пространства, которая необходима именно в текущий момент (это важно при работе, например, с зерном, в условиях переменной погоды). Кроме того, съемные люковые закрытия вполне работоспособны в условиях рейдовых перевалочных комплексов, что успешно продемонстрировало головное судно. Прочность люковых закрытий достаточна для размещения на них лесных грузов или одного яруса контейнеров максимальной массы.
Винто-рулевые колонки (ВРК). Движение и управляемость обеспечиваются двумя полноповоротными ВРК (см. рис. 4, лучше маневренность в уз-костях и при наличии сложных условий швартовки).
Краткое описание. Архитектурно--конструктивный тип судна проекта КББ59 - стальной однопалубный, двухтрюмный теплоход, с двумя полноповоротными винто-рулевыми колонками, с баком и ютом, с кормовым расположением жилой рубки и машинного отделения, с двойным дном высотой 980 мм и двойными бортами шириной 2330 мм в районе грузовых трюмов с цилиндрической средней частью, бульбообразной носовой оконечностью и транцевой кормовой оконечностью с полутоннелями и скегом, с люковыми закрытиями съемного типа, с носовым подруливающим устройством (см. рис. 5).
Теоретический корпус судна имеет цилиндрическую вставку протяженностью 0,68!,. Специаль-
ная форма кормовой оконечности оптимизирована под размещение ВРК.
В носовой оконечности с высоким и развитым по длине баком расположены форпик, шахта лага и эхолота, шкиперская, станция гидравлики, малярная, палубная кладовая, а также носовое подруливающее устройство мощностью 230 кВт.
В кормовой оконечности судна расположены МО и развитая высокая надстройка юта. Двухъярусная кормовая рубка со служебными и жилыми помещениями для размещения экипажа численностью 11 чел (14 мест + лоцман) спроектирована с учетом обеспечения ограниченного надводного габарита судна (13,8 м при осадке 3,00 м).
Применение продольной системы набора палуб, бортов и днища в средней части в сочетании с увеличением поперечной шпации и одновременном уменьшении шпации продольного набора обеспечило более полное участие пластин корпуса в общем изгибе и лучшее восприятие локальных нагрузок при швартовках, сохранение приемлемого внешнего вида.
Расчетный срок службы корпуса судна 24 года. В качестве материала основных конструкций корпуса применяется судостроительная сталь категорий PCD32 и РСА. Верхняя часть непрерывных продольных комингсов люков и верхняя палуба выполняются из судостроительной стали категории PCD40 с пределом текучести 395 МПа. Элементы конструкций палуб бака и юта, жилая надстройка выполняются из стали категории РСА. Корпус судна спроектирован на класс Ice 2, который предполагает регулярное круглогодичное плавание в замерзающих неарктических морях (самостоятельное плавание в мелкобитом разреженном льду толщиной 0,55 м со скоростью 5 уз; плавание в канале за ледоколом в сплошном льду толщиной 0,50 м со скоростью 3 уз).
Корпус имеет двойное дно высотой 980 мм, двойные борта шириной 2330 мм, верхнюю палубу с шириной раскрытия 0,7245, непрерывные продольные комингсы грузовых люков высотой 3930 мм с прочным палубным стрингером комингса люка, расположенным на высоте 2600 мм над главной палубой и переходящим в носу в палубу бака, а в районе машинного отделения -в палубу юта.
Поперечная шпация в средней части судна -650 мм, в оконечностях - 600 мм. В грузовой зоне флоры и рамные шпангоуты установлены на каждой третьей шпации. Шпация продольного набора в двойном дне 510 мм и в двойных бортах 625 мм.
Рис. 6. Схема мидель-шпангоута многоцелевого сухогрузного судна проекта РБ059
Продольные комингсы грузового трюма установлены в плоскости продольных переборок трюма. За счет применения высоких непрерывных комингсов люков удалость обеспечить повышение стандарта общей прочности при увеличении грузоподъемности в море и грузовместимости. Поперечная переборка между трюмами выполнена гофрированной. Верхняя и главная палубы, днище и второе дно, борт и второй борт выполняются по продольной системе набора, в оконечностях и машинном отделении - по поперечной системе набора. Второе дно рассчитано на интенсивность распределенной нагрузки 12,0 т/м2, а также на работу грейфером.
Схема мидель-шпангоута судна приведена на рис. 6.
В качестве главных двигателей используются два среднеоборотных дизеля мощностью 1200 кВт каждый, работающих на тяжелом топливе вязкостью до 380 сСт. Запасы тяжелого топлива размещаются в диптанках в районе носовой переборки МО, отделенных от забортной воды двойными дном и бортами. Автономность плавания в море составляет 20 суток. Электроэнергетическая установка сухогруза состоит из двух основных дизель-генераторов фирмы электрической мощностью по 332 кВт каждый и одного аварийного дизель-генератора электрической мощностью 90 кВт.
Спуск и подъем носовых и кормового якорей выполняется якорно-швартовными лебедками. В качестве спасательных средств используется спасательная свободнопадающая шлюпка вместимостью 16 чел, спускаемая устройством гравитационного типа с гидравлической шлюпочной лебедкой контролируемым спуском, либо методом свободного падения, а также два плота вместимостью по 16 чел каждый и один плот вместимостью 6 чел, установленный в районе носовой оконечности.
Главные характеристики сухогрузных судов смешанного река-море плавания
Характеристика RSD49 «Нева-Лидер» RSD59 «Пола Фива» 006RSD05 «Гейдар Алиев» 00101 «Русич» 19610 «Волга»
КМ Ice2 R2
AUT1-ICS
Класс судна КМ ® Ice2 R2 AUT1-C CONT (deck, cargo holds Nos.1,2) DG (bulk, pack) КМ ® ЛУ1 1 II A1 КМ ® ЛУ2 1 I A1 КМ Л3 1 I A2
Длина наибольшая, м 139,95 141,00 139,63 128,20 140,00
Ширина габаритная, м 16,70 16,98 16,70 16,74 16,56
Высота борта, м 6,00 6,00 6,00 6,10 6,70
Валовая вместимость, ОТ 5686 6143 5687 4960 4991
Чистая вместимость, ОТ 3321 3317 3240 2140 1781
Объем грузовых трюмов, м3 10921 11292 11408 8090 6864
Количество грузовых трюмов 3 2 4 3 4
Контейнеровместимость (всего / в трюмах), ТЕи 289 / 219 248 / 192 274 / 204 267 / 180 144 / 92
Количество, мощность (кВт) ГД 2x1200 2x1200 2x1120 2x1140 2x970
Скорость при осадке по ЛГВЛ, уз 11,5 10,5 11,8 (85 %) 11,0 (90 %) 10,0 (100 %)
Движительно-рулевой комплекс 2 винта + 2 руля 2 ВРК 2 ВРК 2 винта +2 руля 2 винта + 1 руль
Автономность, сут. 20 20 15 20 20
Экипаж / количество мест 10 / 12 11 / 15 12 / 14 10 / 12 18
Осадка по ЛГВЛ, м 4,70 4,706 4,60 4,20 4,677
Спецификационный УПО груза, м3/т 1,64 1,40 1,71 1,63 1,18
К-т использования водоизмещения по дедвейту 0,721 0,753 0,727 0,687 0,696
Энергозатраты на единицу транспортной производительности, N6 / (БШТхУ), кВт/туз 0,0292 0,0280 0,0232 0,0359 0,0313
Дедвейт (при осадке по ЛГВЛ), т 7147 8144 6970 5190 6207
Дедвейт (при осадке 3,60 м в реке), т 4507 5320 4580 3855 3825
Состав средств связи предусмотрен в объеме требований Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ) для морских районов А1+А2+АЗ. Комплекс современного судового радиооборудования обеспечивает связь при бедствиях и безопасность мореплавания, а также эксплуатационную связь общего назначения. Гирокомпас с репитерами, главный магнитный компас, лаг, эхолот, приемоиндикатор GPS, две радиолокационные станции, а также АИС обеспечивают судоводителя и системы-потребители навигационной информацией. Для приема и выдачи балласта на судне имеется балластно-осушительная система, обслуживаемая двумя электроприводными самовсасывающими центробежными насосами и водоструйными эжекторами. Одновременная работа этих средств дает возможность откачать весь балласт за время не более 8 ч. На судне имеется установка обработки балластных вод (УОБВ). При этом заполнение и откатка балластных цистерн производится че-
рез УОБВ с производительностью двух насосов. Управление судном, главной энергетической установкой, ВРК и подруливающим устройством, радионавигационными средствами осуществляется из центрального объединенного пульта управления в рулевой рубке. Автоматизированная система предусматривает управление судном из рулевой рубки без несения постоянной вахты в машинном отделении. Для размещения экипажа численностью 11 чел предусматриваются 3 одноместные блок-каюты и 8 одноместных кают с санузлом и душем, каюта для лоцмана. В трех одноместных каютах имеется по одному резервному месту. Общее число мест (включая 3 резервных и лоцмана) - 15. На судне также предусмотрена санитарная каюта и офис.
Сопоставление технико-эксплуатационных характеристик проекта КББ59 с соответствующими характеристиками судов класса «Волго-Дон Макс» выполнено в таблице. Спроектированное судно по энергозатратам на единицу транспортной произ-
водительности лучше, чем проекты RSD49 и 006RSD05, выполненные на основе обводов «Армад», и заметно лучше, чем сухогрузные суда типа «Волга» и «Русич». Если к этому добавить и существенный рост абсолютного значения дедвейта (и с ним коэффициента утилизации дедвейта по водоизмещению) причем как на полной осадке, так, что еще более весомо, в реке (прибавка от 800 т в сравнении с «Невой-Лидером» и до 1495 т в сравнении с «Волгой»), при примерно одинаковой массе порожнем и пакете оборудования, то преимущество нового концепта RSD59 типа «Пола Макария» становится подавляющим.
Заключение
Построенные в 2018 году шесть «сверхполных» многоцелевых сухогрузных судов «Волго-Дон макс» класса проекта RSD59 не имеют аналогов в мире и существенно по своим технико-экономическим параметрам лучше всех имеющихся на отечественном рынке судов.
Преимущества проекта RSD59 (на примере судна «Пола Фива» с усиленной морской функцией) по сравнению с лучшим из ранее построенных сухогрузов «Волго-Дон макс» класса проекта RSD49:
■ дедвейт в реке при осадке 3,60 м 5320 т (у проекта RSD49 - 4507 т), что больше на 813 т;
■ дедвейт при максимальной осадке 4,706 м 8144 т (у проекта RSD49 при максимальной осадке 4,70 м 7143 т), что больше на 1000 т;
■ наличие длинного трюма L = 77,35 м (на судне проекта RSD49 L = 52 м), позволяющего перевозить КТГ, что актуально для рынка стран Каспийского региона;
■ высота трюма больше на 620 мм (9000 мм), чем на судне проекта RSD49, что позволяет перевозить контейнеры высотой до 9,6 футов - «high cube containers» (3 таких контейнера в высоту);
■ движение и управляемость обеспечиваются двумя ВРК (лучше маневренность в узкостях, больше грузового пространства за счет уменьшения размеров МО).
Библиографический список
1. Егоров Г.В., Исупов Ю.И. Сухогрузное многоцелевое судно смешанного «река-море» плавания дедвейтом 6970 т «Гейдар Алиев» с винторулевыми колонками // Судостроение. - 2004. - № 4. - С. 16-23.
2. Егоров Г.В., Ильницкий И.А. Многоцелевые сухогрузные суда типа «Хазар» дедвейтом 7000 т для Каспийского моря // Судостроение. - 2008 - № 3 -С.15-22.
3. Егоров Г.В, Ильницкий И А., Тонюк В.И. Многоцелевые сухогрузные суда смешанного «река-море» плавания класса «Волго-Дон макс» типа «Надежда» и «Танаис» // Судостроение. - 2011. - № 5. - С.9-18.
4. Егоров Г.В., Ефремов Н.А., Автутов НВ. Сухогрузные суда смешанного плавания серии «Челси», построенные с использованием элементов судов-доноров // Судостроение. - 2011. - № 3. - С.9-16.
5. Егоров Г В., Каневский Г.И., Станков Б.Н. Исследование ходовых качеств судна смешанного плавания большой полноты с винторулевыми колонками // Морская Биржа. - 2011. - № 4 (38). - С.16-20.
6. Егоров Г.В., Автутов НВ, Багаутдинов Р.Д. Речные сухогрузные суда пр. RSD44 дедвейтом 5540 т с пониженным надводным габаритом // Судостроение. - 2012. - № 2. - С.14-23.
7. Егоров Г.В., Тонюк В.И. Многоцелевые сухогрузные суда класса «Волго-Дон макс» дедвейтом 7150 т проекта RSD49 типа «Нева-Лидер» // Судостроение. -
2014. - № 2. - С.9-17.
8. Егоров Г.В., Тонюк В.И. Двенадцать многоцелевых сухогрузных судов дедвейтом 5500 т проекта 005RSD03 типа «Россиянин» // Судостроение. -
2015. - № 1 - С.9-17.
9. Егоров Г.В. Суда внутреннего, смешанного река-море и каботажного плавания для перевозки негабаритных и тяжеловесных грузов // Морская Биржа. -2015. - № 3 (53). - С.22-31.
10. Егоров Г В, Шабликов НВ. Массовое строительство «сверхполных» грузовых судов смешанного река-море плавания // Морская Биржа. - 2016. - № 3 (57) -С.20-31.
Сведения об авторах
Егоров Геннадий Вячеславович, д.т.н., проф., генеральный директор Морского Инженерного Бюро-СПб. Адрес: 197101, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Мира, 15/1, офис 76Н. Телефон: +7 (812) 233-64-03. E-mail: office@mebspb.com.
Тонюк Валерий Иванович, главный конструктор Морского Инженерного Бюро-СПб. Адрес: 197101, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Мира, 15/1, офис 76Н. Телефон: +7 (812) 233-64-03. E-mail: office@mebspb.com. Дурнев Евгений Юрьевич, главный конструктор Морского Инженерного Бюро-СПб. Адрес: 197101, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Мира, 15/1, офис 76Н. Телефон: +7 (812) 233-64-03. E-mail: office@mebspb.com
Поступила / Received: 26.02.19 Принята в печать / Accepted: 09.04.19 © Коллектив авторов, 2019
