Характеристики современных челночных танкеров, пригодных для обслуживания углеводородных месторождений Северного Каспия Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 629.123

М. П. Петров, В. Н. Лубенко

ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ ЧЕЛНОЧНЫХ ТАНКЕРОВ, ПРИГОДНЫХ ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ углеводородный месторождений

СЕВЕРНОГО КАСПИЯ

Одним из начальных этапов при проектировании судов является выбор судов-прототипов. Решение задачи выбора оптимального количества и основных характеристик челночных танкеров для обслуживания российских углеводородных месторождений Северного Каспия основывается на подборе ряда танкеров-прототипов с параметрами, подходящими для эксплуатации в данном районе.

Выбор оптимального способа транспортировки углеводородов российского шельфа Северного Каспия осуществляется посредством математического моделирования - разработки расчётной программы численного эксперимента. В этой же программе осуществляется расчёт по направлениям прокладки подводного магистрального трубопровода и транспортировки добываемых углеводородов несамоходными наливными судами. Выбор оптимального варианта транспортировки осуществляется в критерии приведённых затрат. Основу подпрограммы расчёта оптимальных параметров и требуемого количества челночных танкеров составляет статистический анализ танкеров-прототипов с приемлемыми характеристиками для эксплуатации в районе северного Каспия и выявление функциональных зависимостей основных элементов данных танкеров от их дедвейта вида

X=/фЩ. (1)

В разработанной нами математической модели вариант транспортировки по маршруту северные месторождения - Астрахань накладывает ограничение по осадке в грузу 5 м для возможности прохода по Волго-Каспийскому каналу. Рассматриваются также маршруты от морских месторождений до порта Махачкала, проходящие в более глубоководных районах Каспийского моря, поэтому в массив танкеров-прототипов, помимо малотоннажных, были включены среднетоннажные танкеры дедвейтом до 30 000 т.

В общей сложности рассмотрено 94 танкера с диапазонами: длина - 70-165 м, ширина -10-26 м, дедвейт - 1 000-29 700 т (частично приведены в таблице).

Характеристики типичных танкеров, пригодных для эксплуатации в Каспийском море

Тип танкера Проект Дедвейт, т Основные размерения, м Эксплуатационная скорость, уз Мощность ГСУ, кВт Экипаж, чел

Каспий 5 000 125 x 16,6 x 6,0 12 1 765 10

Нижний Новгород 19614 5 600 141 x 16,9 x 6,1 10 1 860 12

Лукойл 00201Л 6 600 129,3 x 16,5 x 6,8 11 1 800 11

RST22 7 000 139,9 x 16,8 x 6,0 10,5 2 400 12

Апшерон 7 400 146,8 x 17,4 x 7,5 13 4 160 12

Профессор Азаз Алиев 19612 7 900 141 x 16,6 x 7,4 12 2 600 14

Volgograd City 10 400 127,8 x 20 x 10 13 4 500 14

Астана 00210 12 000 149,4 x 17,3 x 10,1 10 4 100 17

Г ейдар Алиев 19619 13 100 149,9 x 17,3 x 10,5 10 3 240 21

Капитан Коротаев 16 200 151,3 x 22,4 x 12,2 15,1 5 700 24

Konstantins Ciolkovskis 16 500 162,4 x 21,4 x 11,2 13 7 066 28

Самотлор П-1706 17 700 160 x 23,0 x 12,9 12 8 538 28

Астрахань 20070 20 000 155,6 x 24,5 x 13,4 15,4 8 580 24

Ашхабад 229С 23 900 183 x 23,4 x 13,5 16,9 7 796 25

Iver Gemini 15965 28 800 179 x 25,3 x 18 14,6 9 370 37

На основании метода наименьших квадратов с помощью программы 8іай8Ііса 7.0 получен следующий ряд зависимостей [1, 2].

1. Длина между перпендикулярами, м (рис. 1):

Ьпп = 64,3 • ПИ'0’29. (2)

120-

/ пп=64г ?-ш/й 29 • • •_ • < і •

••• » Ф — • • •

%/

у •

0№. тыс. т

Рис. 1. Функциональная зависимость длины между перпендикулярами от дедвейта

2. Длина максимальная, м (рис. 2):

^шах = 1,1 ' - 7,2. (3)

I

і— 1 1-ІПП - 7’2 *

_____________________________/ пп, м________________________

Рис. 2. Функциональная зависимость максимальной длины от длины между перпендикулярами

3. Ширина, м (рис. 3):

В = 10,4 • £^°’25. (4)

• • •

в=г Г 0.25 • • ""•в •

• #•

*/» % •

/?К тыс. /7?

Рис. 3. Функциональная зависимость ширины от дедвейта

4. Высота борта, м (рис. 4):

Н = 2,2 • ОЖ0,61.

(5)

£

3;'

г» • •

Н=2,2- • / •/ /і /• х—••

• • ^

Ґ • *, • * •

/?К тыс. т

Рис. 4. Функциональная зависимость высоты борта от дедвейта

5. Осадка, м (рис. 5):

Т = 0,67 • БЖ + 1,21 при 0 < БЖ < 6,6,

Т = 3,9 • ОЖ0’29 при 0 > 6,6.

(6)

(7)

5:

К-.'

•

• / • • У. 9 -О б

в • У • Л

* • у • /Ф • Ы6 Он 7-0\Л/ 01/К<гб б

V 20

/7ІУ тыс т

Рис. 5. Функциональная зависимость осадки от дедвейта

6. Водоизмещение порожнем, м (рис. 6):

О0 = 0,9 • ОЖ0,66.

(8)

е

у

ё

•

О0= 7,9-Ш (0,66 « • | •

• у* .— * |

* •

•

DW, тыс. т

Рис. 6. Функциональная зависимость водоизмещения порожнем от дедвейта

7. Отношение B/T (рис. 7):

B/T = 5,1 - 0,36 • DW при 0 < DW < 8,7,

B/T = 1,9 + 0,023 • DW при 8,7 < DW < 19,8,

B/T = 3,06 - 0,03 • DW при DW > 19,8.

(9)

(10)

(11)

ft ■ • • 'Т=5,1-OsD\ 0,36 L Vs 8,7 >W

• 4 7v\J • 1 •• B/T< *19 + L 1023 L m

• • 7<DW —Я s 19,8

B/T = -0,03 DW> ■ DW* 19,8 ■3,06

DW, тыс. т

Рис. 7. Функциональная зависимость отношения B/T от дедвейта

8. Отношение H/T, м (рис. 8):

H/T = 1,96 + £бл(6,34 • Кбл - 3,785), (12)

где Кбл - коэффициент, равный отношению объёмов балластных цистерн к объёму грузовых цистерн.

Рис. 8. Функциональная зависимость отношения Н/Т от Кбл

Полученные приближенные зависимости отражают взаимосвязь между основными характеристиками и дедвейтом танкеров. Данные отношения составлены на основании рассмотрения значительного количества танкеров, пригодных для эксплуатации в районе Северного Каспия, и поэтому могут быть использованы для проектирования наливных грузовых судов для этого района плавания в первом приближении. Зависимости включены в разработанную математическую модель определения оптимальных транспортировочных средств для транспортировки углеводородов морских месторождений Северного Каспия. На их основании проводится вычисление характеристик танкеров в первом приближении, которые впоследствии уточняются с помощью уравнения масс. Приближенные зависимости позволяют оперативно рассмотреть множество вариантов танкеров для выбора оптимального.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. АшикВ. В. Проектирование судов. - Л.: Судостроение, 1985. - 320 с.

2. Бронников А. В. Проектирование судов. - Л.: Судострорение, 1991. - 321 с.

Статья поступила в редакцию 28.09.2010, в окончательном варианте - 6.10.2010

CHARACTERISTICS OF THE MODERN SHUTTLE TANKERS USED FOR EXPLOITATION OF CARBOHYDRATE DEPOSITS IN THE NORTHERN CASPIAN SEA

M. P. Petrov, V. N. Lubenko

The main characteristics of the modem tankers used for exploitation in the Northern Caspian Sea are observed. The dependences of the basic tankers’ parameters in format X = f (DW) on deadweight capacity are fixed. The approximate dependences which allow to calculate the main characteristics of the Northern Caspian Sea tankers in the first approximation at early stage of designing are obtained.

Key words: the main characteristics of the tankers, ship design, shuttle tanker, oil transportation, mathematical modeling.