CC BY
13In the article the theoretical and experimental results on the aerators constructive and technological parameters substantiation are given. Aerators make it possible to prolong the wastewater storage duration in the ships collection tanks.
Статья поступила в редакцию 07.04.2016 г.
УДК 629.545.6
С.Н. Гирин, к.т.н, профессор, ФГБОУВО «ВГУВТ» Ю.Е. Воронина, к.т.н, доцент, ФГБОУ ВО «ВГУВТ» Ю.И. Платов, д.т.н, профессор, ФГБОУ ВО «ВГУВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОГО ДОКА ДЛЯ ПРОВОДКИ СУДОВ ЧЕРЕЗ МЕЛКОВОДНЫЙ УЧАСТОК РЕКИ ВОЛГА: НИЖНИЙ НОВГОРОД - ГОРОДЕЦ
Ключевые слова: судоходство, малые глубины, транспортный док, конструкция, рейды докования, экономическая эффективность.
Обсуждается проблема прохода крупнотоннажных судов через Городецкий гидроузел в условиях мелководья. В качестве возможного пути решения проблемы рассматривается транспортировка таких судов с помощью специального транспортного дока. Предлагается конструкция дока и анализируется экономическая эффективность его эксплуатации.
Введение
Создание системы водохранилищ на Волге в 50-60-е годы прошлого века позволило обеспечить минимальные глубины на уровне 3,5-4,0 м. На эти глубины было спроектировано большинство большегрузных судов, предназначенных для эксплуатации в данном бассейне. Вместе с тем, на участке Нижний Новгород - Городец уже давно возникла проблема поддержания заданных глубин в отдельных местах из-за деформации русла. Попытка решить проблему путем проведения дноуглубительных работ не привела к успеху, более того, она усугубилась тем, что в результате общей просадки уровня русла снизились глубины на нижнем короле городецкого гидроузла. Одним из возможных путей решения проблемы прохождения рассматриваемого участка большегрузными судами является регулируемый расход воды. Однако в этом случае судам приходится длительное время ожидать в очереди, что отрицательно сказывается на экономических показателях грузоперевозок, а в маловодные годы и это мероприятие не приводит к желаемым результатам.
В результате исследовательских работ, выполненных на кафедре водных путей и гидротехнических сооружений ФГБОУ ВО «ВГУВТ» под руководством профессора Р.Д. Фролова, было показано, что действенным решением проблемы является возведение низконапорной плотины в районе Балахны. Данное предложение обсуждалось на разных уровнях многие годы, и, по имеющимся сведениям, в настоящее время имеется положительное заключение по его реализации. Однако проблема усугубляется тревожным финансовым положением, в котором находится наша страна, и, по-видимому, на реализацию данного предложения уйдет много лет.
Еще одним из возможных путей решения проблемы является использование для проводки судов с повышенными осадками транспортных доков. Настоящее исследование и посвящено рассмотрению такого решения. С учетом того обстоятельства, что идея возведения низконапорной плотины будет рано или поздно реализована, проек-
тирование дока можно осуществлять на сравнительно короткий срок эксплуатации. Для этого можно воспользоваться предусмотренной Правилами Речного Регистра [1, 2] возможностью проектирования и изготовления новых судов с использованием элементов старого судна, что позволяет сократить затраты на строительство нового судна. В данном случае в качестве судна-донора предлагается использовать корпус нефтеналивной баржи проекта Р27 типа «Бельская». Ширина этих барж составляет 20 м, высота борта - 2,85 м, а длина цилиндрической вставки - 71,5 м. Эти баржи идеально подходят для создания стапель-палубы транспортного дока. Таких барж построено достаточно много, а их использование для перевозки нефтепродуктов проблематично, поскольку они не имеют двойного дна и двойных бортов.
В процессе проектирования дока возникают, как минимум, три группы вопросов, которые кратко рассматриваются в настоящей работе: 1 - условия эксплуатации дока; 2 - выбор главных размерений и обоснование массы металла конструкций донора и массы металла, используемого для создания новых конструкций дока; 3 - анализ экономической эффективности дока при выполнении транспортных работ. При рассмотрении перечисленных вопросов важное значение имеет выбор грузоподъемности дока. При выборе грузоподъемности дока надо иметь в виду, что он предназначен для преодоления мелководного участка достаточно крупными судами, перевозящими высоко тарифицируемые грузы. На Волге к таким судам можно отнести танкеры с характеристиками близкими к судам типа «Волгонефть» и сухогрузным судам типа «Волго-Дон», а также к новым сухогрузам проекта RSD 44. Наиболее крупными из перечисленных типоразмеров судов являются суда проекта RSD 44. В связи с этим грузоподъемность дока принята равной водоизмещению в грузу судна проекта RSD 44, т.е. 7300 т.
Второй важной характеристикой дока, требующей обоснования, является его осадка в грузу. Для ее обоснования необходимо проанализировать глубины в шлюзах и на участке Городец - Нижний Новгород.
Условия эксплуатации дока
Уровненный режим, а следовательно, и судоходные условия в нижнем бьефе Нижегородского гидроузла, находящегося в бесподпорном состоянии, зависят от режима попусков воды через Нижегородскую ГЭС, а также от происходящих там русловых процессов. На примере целого ряда нижних бьефов установлено, что в бесподпорных нижних бьефах комплексных гидроузлов происходит однонаправленный русловой процесс - размыв и понижение отметок дна русла, что обусловливает понижение отметок уровня воды при тех же попусках (расходах) воды.
На рис. 1 приведены графики связи среднесуточных уровней и расходов по гидрологическому посту «створ № 3» (плотина, 850 км) за период 1957-1999 гг. Из графиков видно, что непосредственно у плотины с 1957 по 1999 гг. посадка уровня при проектном среднесуточном расходе Q = 1100 м3/с составила 90 см. К 2012 г. посадка составила уже 145 см при данном расходе, однако, в настоящее время расход увеличен до 1300 м3/с (за счет изменения среднесуточного расхода воды, сбрасываемого из Рыбинского водохранилища), что несколько стабилизирует ситуацию в целом (105 см).
Более сложная картина наблюдается по гидрологическому посту «Балахна». Здесь, начиная с первого года после зарегулирования стока Горьковским гидроузлом (1956 г.), в течение последующих 3-4 лет имело место повышение уровней по сравнению с естественным режимом (1954 г.). Это объясняется тем, что при интенсивном размыве русла на приплотинном участке происходило временное местное перенасыщение потока наносами. По удалении от ГЭС инерционный фактор перенасыщения весьма турбулентного потока ослабевал, в форме саморегуляции расход наносов начинал отвечать реальной транспортирующей способности потока.
В итоге значительный объем наносов откладывался в районе Балахны, вызывая подъем дна и повышение отметок уровня воды. В дальнейшем, по мере снижения ин-84
тенсивности размыва русла на приплотинном участке и продвижении зоны размыва вниз по течению перенасыщение потока наносами снизилось, и начался размыв ранее отложившихся наносов. При этом уже с 1959-60 гг. началась посадка уровней в районе Балахны, в период 1960-65 гг. достигшая интенсивности 4 см/год.
Далее этот процесс стал затухать (за 1965-80 гг. посадка составила всего 10 см или 0,6 см/год), что явилось следствием постепенной стабилизации русла от Городца до Балахны.
66,5
I
.3 .г
I А
Gi.i___
1900 (ООО 41<7Р 1200 liDVl IUOO (бОП Ц
Расход {¡оды, м3/с
Рис. 1. Среднесуточные уровни по гидрологическому посту: «створ № 3»
За двадцатилетний период с 1980 по 1999 гг. общая посадка уровня составила 40 см при средней интенсивности 2 см/год. Рост интенсивности посадки по сравнению с предыдущим периодом, наряду с продолжающимся замедленным размывом русла, в основном, вызван проводившимися на участке Балахна - Н. Новгород большими дноуглубительными работами, спрямлением русла Волги.
Эти дноуглубительные работы и спрямления преследовали цель обеспечить возможность круглосуточного поддержания до Балахны глубины 3,5 м и улучшить судоходное состояние нижней части рассматриваемого участка.
К 1983 г. такие глубины на участке Балахна - Н. Новгород были обеспечены и, начиная с этого времени, необходимость остановки большегрузного флота на Горь-ковских рейдах отпала полностью. Практически все суда стали иметь возможность проходить до Балахнинских транзитных рейдов в любое время суток. Благодаря этому цикл полного прохождения большегрузным флотом участка Н. Новгород - Городец сократился.
Однако положение кривых свободной поверхности воды свидетельствует, что за период 1980-90 гг. уровень поверхности воды на гидрологическом посту Балахна снизился на 40 см (рис. 2).
Подобная посадка уровня не связана с процессами на приплотинном участке и обусловлена как спрямлением судового хода на Коровьем и Ревякском перекатах, так и интенсивными дноуглубительными работами для обеспечения возможности подхода крупнотоннажных судов к Балахнинским рейдам.
Анализ гидрологического режима в нижнем бьефе НН ГЭС показал, что для отметок уровней в нижнем бьефе определяющим является режим попусков (расходов) через ГЭС. Суточное регулирование стока, обусловленное неравномерным потреблением электроэнергии, создает резко неустановившееся движение потока, способствует увеличению интенсивности русловых деформаций и крайне отрицательно влияет на условия судоходства. В подходном канале к Городецким шлюзам режим уровней воды и скоростей течения постоянно меняется. Это обусловлено как колебаниями уровней ниже входа в канал в связи с суточным регулированием стока, так и сбросом сливных призм при опорожнении камер шлюзов.
Несовпадение отметок уровней по ств. № 7 с отметками на порогах камер вызывает определенные трудности при принятии решений диспетчерами о возможности ввода в шлюз судов с конкретной осадкой. Выполненный анализ показал, что в практической деятельности по осуществлению судопропуска следует исходить из того, что уровни воды на порогах шлюзов в среднем на 10-15 см ниже, чем по ств. № 7.
Выполненные кафедрой водных путей и гидротехнических сооружений ФГБОУ ВО «ВГУВТ» экспериментальные замеры уровней воды в шлюзах № 15 и 16 показали, что имеет место значительный разброс значений, при этом для среднего по водности года минимальная глубина над порогами шлюзов составляет 2,3 м, что позволяет двигаться плавдоку с осадкой 2,1 м.
Для оценки экономической эффективности транспортной работы дока необходимо оценить затраты на сооружение рейдов, на которых будут выполняться работы по докованию судов. При выборе рейда в нижнем бьефе Нижегородской ГЭС рассмотрено два возможных места его расположения: 898 км реки Волги в районе существующих Сормовских рейдов и 920 км ниже Нижнего Новгорода.
В настоящее время имеющиеся Сормовские рейды предназначены для пассажирских и сухогрузных судов и составов, а также для нефтеналивных судов, рейд для которых находится ниже по течению в районе 897,5-898,3 км. Существующая глубина на рейдах не превышает 3,6 м. Для организации процесса докования выбирается часть нижнего по течению рейда, что дает возможность использования существующих рейдов беспрепятственно и по своему прямому назначению. Загруженность рейдов в настоящее время невелика, что позволяет использовать часть акватории для процесса ввода-вывода судов в плавдок.
Альтернативный вариант в районе 920 км предлагается разместить в стороне от левой кромки судового хода. В настоящее время этот участок водной акватории имеет достаточно большие глубины (6,5-7,5 м), ширина русла на данном участке составляет около 1 км.
Для организации докования в верхнем бьефе предлагается использовать существующий рейд сразу за границей гидроузла около дамбы № 8 слева от судового хода в районе населенного пункта Вашуриха.
Рейды нужно располагать с учетом нормального подхода и отхода плавдока и заводимого судна. Заход составов на рейд и выход их с рейдов должны осуществляться, как правило, без пересечения акватории других рейдов.
Проектная глубина на рейде зависит от максимальной осадки дока при проведении грузовых операций, интенсивности волнения в районе рейда и запаса воды под днищем дока. Выполненные расчеты показали, что глубина должна быть не менее 8,5 м.
Размеры рейда в плане зависят от габаритов дока. Ориентировочно длину рейда можно принять равной 500 м, а ширину - 100 м.
С учетом имеющихся данных по замерам глубин в районах предполагаемых рейдов выполнены расчеты проектных объемов выемки грунта в рейдах нижнего бьефа. Глубины в районе верхнего бьефа достаточны и не требуют дноуглубления.
В табл. 1 для проведения экономических расчетов приведены характеристики альтернативных вариантов рейдов в нижнем бьефе.
Таблица 1
Сравнительная характеристика вариантов размещения мест докования в нижнем бьефе Нижегородской ГЭС
Показатели Варианты размещения рейда
1 вариант 2 вариант
1. Место расположения 898 км р. Волги, за правой кромкой судового хода 920 км р. Волги, за левой кромкой судового хода
2. Общая длина участка, м 500 500
3. Ширина акватории рейда, м 100 100
4. Ширина акватории маневрирования, м 400 500
5. Условия ветрового режима хор. удовл.
6. Вид путевых работ Траление, дноуглубление Траление, дноуглубление
7. Объем выемки грунта, тыс. м3 113,97 61,37
8. Дальность транспортировки от рейда до Городецких шлюзов, км 45 67
Русловые выемки для использования в качестве мест докования по типу дноуглубительных работ можно отнести к карьерным выемкам, которые характеризуются значительными глубинами разработок. Характер влияния русловых карьеров на гидрологию русел свободных рек зависит от того, где и на каком участке реки производится углубление. На относительно прямолинейном участке реки при расположении места докования вблизи судового хода основным негативным фактором для судоходства может стать возможное понижение уровня воды в районе работ. С помощью программы, разработанной ВГУВТ, были посчитаны максимально возможные значения посадок уровней воды от углубления мест докования.
Вариант расположения места докования в районе Сормовских рейдов наиболее неблагоприятен с точки зрения посадки уровня воды, так как река Волга на участке Городец - Нижний Новгород находится в свободном состоянии, что обусловлено большими значениями уклонов свободной поверхности - 0,77-10-4. Участок реки Волги ниже г. Н. Новгород находится в подпоре Чебоксарского водохранилища и уклоны на данном участке резко падают и составляют менее 0,50-10-5.
Посадка по первому варианту составляет 10 см, а по второму - 1,6 см. Однако, даже посадка в 10 см не будет оказывать сильного влияния на ситуацию общего понижения отметок поверхности воды на участке Городец - Нижний Новгород, так как зона распространения посадки составляет в среднем 5 длин выемок грунта. Так как основные понижения уровней воды на участке приходятся в районе Городец - Балах-на, а длина мест докования составляет лишь 500 м, то посадка уровня перестанет оказывать свое влияние на отметки поверхности воды уже через 4-5 км выше по течению. Так как место выклинивания подпора приходится на 894 км, где современная посадка уровня достигает 14 см, то реальная глубина судового хода на данном участке составляет 3,36 м, что достаточно для прохождения плавдока.
Выемка грунта под размещение и эксплуатацию дока влияет на гидравлику речного потока. Оценка скоростей течения в зоне места докования производится путем построения плана течений и разбивки речного потока на ряд струй с равновеликими
значениями расхода воды. Так как наиболее неблагоприятным с точки зрения максимального объема извлекаемого грунта является Сормовский рейд, то расчет выполнен только для него. На рейде, расположенном на 920 км р. Волги, происходит лишь подрезка основного русла и значения скоростей течения практически не изменяются. В основу построения плана течений положен метод М.А. Великанова («способ плоских сечений»). Анализ полученных результатов показывает, что практически все средние скорости течения на участке места докования находятся выше размывающих, при которых происходят деформации размыва дна. Поэтому выполняемые дноуглубительные работы не будут оказывать серьезного влияния на поток и русло само приспособится к своему новому состоянию.
Выполнен расчет влекомых наносов для расчётных сечений струи, где расположена прорезь. Анализ результатов расчетов деформаций прорези дает возможность оценить начальную устойчивость прорези, назначить для обеспечения требуемого срока ее функционирования необходимое переуглубление, которое должно составить 10 см.
Технические характеристики дока
При определении главных размерений транспортного дока приняты во внимание следующие основные положения, обеспечивающие эффективное проведение доковых работ:
- ширина башен дока по стапель-палубе Ь6 = 3,5 м и на уровне понтона Ь1 = 3,0 м приняты из условий обеспечения требуемой плавучести и размещения необходимого оборудования;
- ширина дока Bд = 26,0 м определяется шириной наиболее широкого докуемого судна Bс = 17,0 м с таким расчетом, чтобы между корпусом судна и внутренним бортом башни дока было расстояние не менее 1 м (рис. 3);
- высота кильблоков в ДП принимается ^ = 0,4 м;
- зазор между кильблоком и днищем докуемого судна в ДП в погруженном состоянии принимается Дйк = 0,3 м;
- высота надводного борта башни в затопленном состоянии принимается hнб =
1,2 м;
Рис. 3. Схема поперечного сечения транспортного дока
- длина дока определяется расчетом и должна позволять проведение доковых работ при транспортировке в шлюзах Городецкого гидроузла всех типов судов водоизмещением до 7300 т (сухогрузный т/х пр. RSD 44), длиной до 140 м, осадкой судна в грузу 3,6 м и осадкой дока с судном до 2,0 м.
Док - двухбашенный, металлический. В качестве понтона дока приняты соединенные между собой цилиндрические вставки корпусов, выведенных из эксплуатации нефтеналивных барж проекта Р27, которые разделены поперечными и продольными переборками. Понтон состоит из двух цилиндрических частей корпуса баржи пр. Р27 длиной 68,2 м каждая протяженностью от 36 ^ шпангоута до 71 ^ шпангоута (получены с сохранением рамной шпации в результате отделения от корпуса баржи носовой оконечности длиной 23,6 м от носового перпендикуляра и в кормовой оконечности - участка длиной 18,2 м от кормового перпендикуляра). В средней части они присоединяются к цилиндрической вставке корпуса третьей баржи пр. Р27 длиной 63,8 м протяженностью от от 39^ до 71^ шпангоутов. Длина понтона дока принята с учетом сохранения максимальной длины балластируемых отсеков (19,8 м) и размеров рамной шпации баржи в средней части корпуса (2,2 м) с образованием пиковых отсеков длиной 6,6 м.
Таким образом, длина дока по стапель-палубе и башен принимается равной Lд = 200,2 м. В торцевой части понтона установлены транцевые водонепроницаемые переборки. Док симметричен относительно ДП. Башни - стальные, изготовленные вновь и прочно соединенные с корпусом понтона. Понтон имеет плоское днище и вертикальные борта, палуба баржи подкреплена и переоборудована под стапель-палубу с удалением систем трубопроводов и механического управления клинкетными задвижками и других устройств нефтеналивной баржи.
Высота башен над стапель-палубой определяется в зависимости от осадки докуе-мого судна. При доковании судно должно пройти над кильблоками, размещаться и закрепляться на кильблоках или иных приспособлениях в доке.
При расчете нагрузки масс использованы данные дока-прототипа пр. 1758.
В результате получены представленные ниже характеристики дока:
Длина дока, м.............................
Ширина дока, м...........................
Высота дока от ОП, м......................
Длина понтона, м..........................
Ширина понтона, м.........................
Высота понтона при миделе, м...............
Ширина стапель-палубы, м..................
Длина башни, м...........................
Ширина башни, м..........................
Ширина топ-палубы, м.....................
Осадка дока порожнем с балластом, м.........
Осадка в грузу (с судном в грузу пр.RSD-44) , м
Грузоподъемность дока, т...................
Наибольшая глубина погружения, м..........
Водоизмещение дока порожнем с балластом, т .
Водоизмещение дока в полном грузу, т........
Количество принимаемого балласта, т........
Класс РРР................................
Корпус дока разделен поперечными переборками на отсеки длиной 19,80 м в средней части (как и у баржи проекта Р27) и длиной по 6,6 м в оконечностях. По всей длине корпуса понтона сохранены две продольные гофрированные переборки. В корпусе понтона, состоящего из трех цилиндрических частей корпусов барж проекта Р27, образуется 36 балластных отсеков общей вместимостью 12012 м3. Балластные отсеки ограничены существующими поперечными и продольными переборками.
H д = 8,75 Ьп = 200,2 Bп = 20,0 H п = 3,25 BCTп = 19,0 Ьб = 200,2 Bб = 3,0 (3,5) Bтп = 3,5 Тпор = 0,59 Тгр = 2,00 Q = 7300 Т = 7 55
погр
Dпор = 3048 Dгp = 10370 Б = 19819 «* Р 1,2»
¿д = 200,2
Вд = 26,0
Корпус дока имеет продольную систему набора с сохранением расположения продольных связей в корпусе понтона, продольная шпация 600 мм. Башни также выполнены с продольной системой набора и продольной шпацией 500 мм.
Рамная шпация в средней части корпуса дока принята 2200 мм, как и у баржи проекта Р27, около поперечных переборок и в отсеках пиков - 1100 мм. Поперечный рамный набор баржи проекта Р27 выполнен из швеллера и представляет собой навесную конструкцию. С учетом восприятия значительных нагрузок корпусом понтона дока навесной набор заменен более мощным рамным набором таврового сечения с постановкой усиленных поперечных раскосных ферм, расположенных в плоскости рамных шпангоутов. В диаметральной плоскости понтона также дополнительно установлена продольная раскосная ферма.
Для корпуса понтона принята остаточная толщина наружной обшивки, переборок и продольных связей цилиндрической части корпуса типовой баржи проекта Р27. Для изготовления металлических башен, рамного набора и элементов раскосных ферм корпуса понтона принимается судостроительная сталь марки В по ГОСТ Р 529272008 с пределом текучести Rен = 235 МПа. Толщина листов наружной обшивки по высоте башен принята по результатам расчетов общей прочности.
По днищу, палубе безопасности и топ-палубе башен установлены продольные рамные балки таврового сечения на расстоянии 500 мм друг от друга. По наружному борту бортовые стрингеры установлены на расстоянии 2750 мм и 4750 мм от ОП соответственно. Стрингер внутреннего борта башни расположен на расстоянии 4750 мм от ОП. В плоскости стрингеров ниже палубы-безопасности на каждом рамном шпангоуте установлены распорки.
Для обеспечения общей прочности по наружному и внутреннему борту башен выше палубы безопасности вместо холостых продольных балок установлены стрингеры на расстоянии 500 мм друг от друга.
В оконечностях дока установлены транцевые переборки, подкрепленные рамным и холостым набором.
Размеры связей корпуса понтона установлены с учетом Правил Речного Регистра [1, 2] и выполненных расчетов общей и местной прочности.
С учетом анализа разработанной конструкции корпуса понтона получены массы металла, идущего на изготовление основных корпусных конструкций. Масса металла корпусов судов - доноров составляет 860 т; масса металла, идущего на изготовление новых корпусных конструкций - 1100 т.
Существенный вклад в строительную стоимость дока вносит стоимость основного энергетического оборудования: балластных насосов и дизель-генераторов. В связи с этим осуществлен подпор соответствующего оборудования. С учетом политической и экономической ситуации в стране выбор осуществлен на основе рынка отечественных производителей.
Для снабжения дока электроэнергией выбраны автономные источники - два дизель-генератора ПСМ АД-220 мощностью 2 х 220 кВт, которые изготавливаются группой компаний ПСМ (промышленные силовые механизмы) в г. Ярославле. Дизель ЯМЗ ярославского моторного завода.
Насосное оборудование дока выбрано из условия приема 20000 м3 воды в качестве балласта в течение 2 часов. Этому условию удовлетворяют 6 центробежных насосов Д 2000 - 21б - 2, производимые АО «Сумской завод «Насосэнергомаш», имеющие следующие характеристики:
- подача - 1400 м3/час;
- напор - 9 м.в.ст.;
- мощность - 55 кВт;
- частота вращения - 750 об/мин;
Анализ экономической эффективности дока
Определение затрат и результатов выполнялось применительно к указанным выше двум вариантам расположения рейдов в нижнем бьефе, при этом учитывались гарантированные глубины судового хода ниже рейдов по течению:
- Н.Новгород (гарантированная глубина судового хода 4 м)
- Сормовский рейд (гарантированная глубина судового хода 3,8 м)
Расчет возможных загрузок судов, а также дополнительных доходов судоходных компаний (СК) крупнотоннажных судов при использовании транспортного дока производился с дифференциацией по типу флота (самоходный / несамоходный); по роду груза (наливные грузы / сухогрузы); по направлению движения относительно Городецкого гидроузла (вверх / вниз).
На основании загрузок судов рассчитывались потери или возможные выгоды при использовании транспортного дока. При этом использовались следующие данные:
- расстояния между речными пунктами перевозок грузов;
- доходные ставки на перевозку груза, рассчитанные на один ткм, (руб./ткм);
- дополнительный объем перевозок грузов, который возможен при использовании транспортного дока.
Итоговые дополнительные доходы судоходных компаний приведены в таблице 2.
Таблица 2
Итоговые дополнительные доходы судоходных компаний при использовании транспортного дока
Место расположения рейда Нижний Новгород (920 км) Сормово (898 км)
Направление движения относительно Городецкого гидроузла вверх вниз
Количество рейсов 357 76
Общее количество груза, тыс.т 1235 237
Средняя эксплуатационная загрузка, т 3102 2731
Дополнительный объём перевозок, тыс.т 297 90
Дополнительные доходы, тыс.руб. 441 444 213 490
Средний дополнительный объем за один проход, т 832 1187
Средний дополнительный доход за 1 проход, тыс.руб. 1236 2809
В табл. 3 представлены результаты расчетов капитальных вложений в строительство дока, а также в создание рейдов.
Таблица 3
Итоговые капитальные вложения в систему транспортного докования
Место расположения рейда Нижний Новгород Сормово
Капитальные вложения, тыс. руб.
1. Транспортный док 160 000 160 000
2. Рейд 3935 7106
2.1. Дноуглубительные работы 3679 6828
2.2. Оборудование рейда 256 278
Итого: 163935 167106
При выполнении расчетов строительной стоимости дока принимали стоимость стали - 35.0 тыс.руб. за тонну; стоимость одной баржи пр. Р27, идущей на утилиза-
цию - 5000 тыс.руб.; стоимость основного энергетического оборудования дока - 6600 тыс.руб.; коэффициент строительной стоимости при обработке 1 т металла - 3,5.
Эксплуатационные расходы определялись с учетом того, что транспортировка дока осуществляется с помощью толкача типа «0Т-2400» и буксира типа «Урал».
В табл. 4 приведены результаты расчетов продолжительности круговых рейсов при разных вариантах загрузки дока. При этом продолжительность кругового рейса складывается из затрат времени по ходу дока соответственно с груженым судном и порожнем; затрат времени операции входа и выхода судна в док (из дока); затрат времени на швартовку в доке; затрат на операции погружения и всплытия дока.
Таблица 4
Продолжительность круговых рейсов и их число
Вариант докования Место распо- Ткр, час Ткр, час Т кр Кол-во
ложения рей- (с учетом сут рейсов
да резервн. вр.)
1 Н.Новгород - Городец груж. Н.Новгород 30,5 33,5 1,40 125
Городец - Н.Новгород порож. Сормово 26,2 28,8 1,20 146
2 Н.Новгород - Городец порож. Н.Новгород 29,6 32,6 1,36 129
Городец - Н.Новгород груж. Сормово 25,6 28,2 1,17 149
3 Н.Новгород - Городец груж. Н.Новгород 33,6 37,0 1,54 114
Городец - Н.Новгород груж. Сормово 28,9 31,8 1,33 132
Эксплуатационные расходы использования транспортного дока включают в себя эксплуатационные расходы по буксиру и толкачу, доку, рейду.
Расчет эксплуатационных расходов осуществлялся по одному транспортному доку по двум вариантам расположения места докования и двум вариантам использования (одностороннее, двухстороннее) за весь период эксплуатации.
Эксплуатационные расходы по буксиру, толкачу определяются по следующим выражениям:
(1)
где Rai - расходы по аренде буксира, толкача определяются через тайм-чартерный эквивалент:
^ = 1. Щчэ ,/р i , ^ = 1. Щчэ ЦТр
(2)
Я1чэ у — тайм-чартерный эквивалент по буксиру, толкачу (аренда собственно учитывается через коэффициент, в данном случае прибыль арендодателя принята в размере 10%);
I „Тр — продолжительность рейса или периода эксплуатации.
Расходы на топливо и смазку ^ГСМ) определяются на основе утвержденных нормативов по соответствующим транспортным операциям в рейсе для каждого типа судна (состава) с учетом длительности этих операций.
Сборы за прохождение внутренних водных путей ^ВВП) определяются за каждый пройденный участок водного пути по соответствующим ставкам (в данном случае один участок):
Vy ^^
RBBn = 106 ' (3)
Vy=V;=Vdy=L • B • H, (4)
уУ=у;+уд, (5)
где Vy - условный кубический модуль комплекса (док, тяга), м3;
Vym,Vyd - условный кубический модуль, соответственно, тяги и дока, м3;
s - признак участка водного пути с определенным размером ставки сбора; S - количество участков судоходных путей с разными размерами ставок сборов, ед.; cs - ставка сбора за прохождение s-го участка водного пути, руб. за 1000 м3/км; ls - длина s-го участка водного пути, км;
L, B, H - соответственно, габаритные длина, ширина и высота борта судна (дока), м.
Расходы на топливо определяются по всем операция транспортного процесса (на ходовые операции, шлюзование, стояночные операции, на хозяйственно-бытовые нужды). В данном случае использовались нормы пароходства «Волготанкер».
Цена топлива принята равной 32 руб. за кг, а расходы на смазку в размере 6% от стоимости затрат на топливо.
Ставка сбора за прохождение участка водного пути Н. Новгород - Городец принимается равной 0,992 руб./км на 1000 м3.
Условный кубический модуль толкача и буксира в сумме равен 7737 м3. Эксплуатационные расходы по транспортному доку определяются по следующей формуле, тыс. руб.:
R0=R + R +R +R +R +R (6)
о тс пр ввп отс у а V '
где Rmc — расходы на топливо и смазку по транспортному доку;
Rnp — прочие материальные расходы;
Reen — плата за прохождение внутренних водных путей;
R0mc — оплата труда и социальных нужд;
Ry — управленческие расходы;
Ra — амортизационные отчисления.
Расходы на топливо находятся по формуле:
Rmc = Rn + Rnep. (7)
Постоянные расходы на топливо и смазку (Rn, тыс.руб.) по доку зависят от количества работающих дизель-генераторов, их мощности, а также продолжительности эксплуатационного периода и определяются по следующей формуле:
„ q • t • N • Q ■ Ц -1.06
D — 1 э_^ т__/о\
Rn 10 , (8)
где q - удельный расхода топлива дизель-генератора, кг/л.с.-ч; t3 - период эксплуатации, сут; N - мощность дизель - генератора, л.с.;
Q - количество постоянно работающих дизель-генераторов, ед.;
Цт - цена топлива, руб. (принимается равной 32 руб./кг).
Переменные расходы на топливо и смазку (Япер, тыс.руб.) по доку зависят от количества рейсов, совершаемых одним доком за эксплуатационный период; продолжительности операций погружения и всплытия дока с судном или порожнем, а также количества и мощности работающих при этом дизель-генераторов и определяются по следующей формуле:
О *тр(вспл) ' Ч ' ^ ■ Q • тр ' Цт ' 1.06
Кпер--103-, (9)
где ^ ¡пгр(вст) - затраты времени на погружение (всплытие) дока с судном или порожнем, ч;
тр - количество рейсов, совершаемых одним доком за эксплуатационный период, ед. Прочие материальные расходы определяются по формуле:
Кр= 0.03-RтC, (10)
Расходы на оплату труда:
R = 1.4 ■ п ■ п ■ О ■ (11)
отс эк смен д' ^ '
где пэк - численность членов экипажа, чел (пэк = 5 чел.); псмен - количество смен за сутки, ед. (псмен = 3 смены); О - должностной оклад, руб. (принят равным 30000 руб.); 1д - период работы дока, сут (принят равным 7 мес.);
1.4 - коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды, оплату отпускных и работу в выходные и праздничные дни.
Управленческие расходы:
Я = 0.15 ■ (Я +Я +Я +Я ). (12)
у V тс пр ввп отс' у 7
Амортизационные отчисления находятся по следующей формуле:
Яа=Кб(с) ■ ак, (13)
где Кб(с) - среднее значение балансовой (для существующего флота) или строительной
(для нового флота) стоимости судна, в соответствии с его типом, руб.; ан - норма амортизации, доли ед.
В соответствии с «Классификацией основных средств, включаемых в амортизационные группы (утв. Постановлением Правительства РФ от 1 января 2002 г. № 1)» -http://base.garant.ru/, транспортный док относится к 10-й амортизационной группе со сроком полезного использования 30 и более лет. Исходя из этого, годовая норма амортизации будет равна:
ан = 100 / 30 = 3,33 % (0,033 в долях единиц).
Эксплуатационные расходы по рейду включают в себя расходы на содержание навигационного оборудования.
Полученные результаты по расчету эксплуатационных затрат по использованию транспортного дока представлены в табл. 5.
Таблица 5
Итоговые эксплуатационные расходы по использованию транспортных доков
Место расположения рейда Н. Новгород Сормово
Вариант докования Н.Новгород -Городец груж. Городец -Н.Новгород по-рож. Н.Новгород -Городец груж. Городец -Н.Новгород груж. Н.Новгород -Городец груж. Городец -Н.Новгород по-рож. Н.Новгород -Городец груж. Городец -Н.Новгород груж.
Эксплуатационные расходы за весь период эксплуатации, тыс.руб.
ОТ-2400 40160 41588 36674 37823
Урал 10233 10512 9417 9612
Док 18909 18650 19034 18758
Рейд 90 90 90 90
Итого: 69392 70840 65215 66283
При расчете стоимости судопропуска учитываются не только эксплуатационные расходы, но и возврат стоимости дока (инвестиций) за его нормативный (заданный) срок эксплуатации. Для этого используются следующие исходные данные:
- значение дисконтной и кредитной ставок;
- норма амортизации.
Величина минимальной стоимости судопропуска находится по выражению, тыс.руб.:
E Кк +И +R
_ min с н ср ср ¡Л Л\
Cnpmin N ' ( )
пр
где Emin - нормативный коэффициент эффективности, определяющий размер требуемой нормы прибыли, обеспечивающей только возврат первоначальных инвестиций в пределах жизненного цикла судна, в долях ед.; Кс - стоимость дока и оборудования рейда, тыс.руб.; kH - коэффициент налоговой нагрузки: кн = 1 /(1 — Нпр) , в долях ед.; Нпр - налог на прибыль (Нпр = 0,22);
Иср, Rcp - среднегодовые величины, соответственно, налога на имущество дока и рейда и всех эксплуатационных расходов по доку и рейду, тыс.руб.; Ыпр - возможное количество проходов (рейсов) одного дока за период эксплуатации (t3 = 175 сут) при совмещении одностороннего и двустороннего транспортного доко-вания.
d_
1 — (1 + d)'
E . =-- - a , (15)
min л /л 7 \—Тз н ' '
k - 7
d = -р—, (16) 1 + 7
где й - ставка дисконта;
Тз - заданный срок эксплуатации дока, лет;
^ - размер кредитной ставки, в долях ед. (принимаем равной 0,3); 7 - индекс инфляции (дефлятор), в долях ед. (принимаем равным 0,12).
Однако, кроме возмещения основного капитала, эффективное его использование характеризуется обязательным получением прибыли, идущей на другие нужды и направления, то есть стоимость судопропуска (номинальная) должна рассчитываться по предыдущему выражению, но с учетом Еном , который рассчитывается по следующему выражению:
Е = Е . +d . (17)
ном тт ^ '
Величина тарифной ставки (стоимость транспортного докования) находится по следующему выражению:
С
_ пр ном
Fr = ——-, (18)
^ср
где Ег - величина тарифной ставки (здесь понятие тарифная ставка введено для отличия от фрахтовой ставки за перевозку грузов), руб./т; Спр ном - номинальная стоимость одного судопропуска, тыс.руб.; Qэ ср - средняя эксплуатационная загрузка судов, т.
Обоснование стоимости одного судопропуска и тарифной ставки производились:
1) для двух вариантов грузовых линий:
- Нижний Новгород - Горьковское водохранилище;
- Сормовский рейд - Горьковское водохранилище;
2) для трех вариантов срока эксплуатации транспортного дока:
- при сроке эксплуатации 10 лет;
- при сроке эксплуатации 6 лет;
- при сроке эксплуатации 5 лет;
Результаты расчетов стоимости судопропуска и тарифной ставки при совмещении одностороннего и двустороннего транспортного докования представлены в табл. 5.
Таблица 5
Стоимость судопропуска и величина тарифной ставки
Место расположения рейда Срок эксплуатации, лет
5 6 10
Стоимость судопропуска, тыс.руб.
Н. Новгород 757 769 820
Сормово 650 660 704
Величина тарифной ставки, руб./т
Н.Новгород 176 179 191
Сормово 151 154 164
Эффективность судоходных предприятий, связанная с использованием транспортного дока для докования и транспортировки через Городецкий гидроузел крупнотоннажных судов, обосновывается:
а) сокращением потерь доходов судоходными компаниями, связанными с недогрузом судов из-за ограничений по осадке:
Э1 = Ддоп - Спрномmrр, (19)
где Э1 - экономический эффект судовладельцев от сокращения потерь доходов, связанных с недогрузом судов из-за ограничений по осадке, тыс.руб.;
Ддоп - дополнительные доходы судоходных компаний крупнотоннажных судов при
использовании транспортного дока, тыс. руб.; Спр ном - номинальная стоимость судопропуска, тыс.руб.; тГР - размер груженого судопотока, ед.отправлений;
б) сокращением потерь доходов судоходными компаниями, связанными с длительным временем ожидания глубин и в целом прохождения участка Городец - Нижний Новгород
^ А^ ^ Аг ^
АО' = 24 тгр+ 24 тгр, (20)
где АО, - экономия тоннаже-суток за счет ускорения прохождения судами участка
Городец - Нижний Новгород, тнж.сут; Ы - экономия времени, ч; Qр ср - средняя грузоподъемность судов, т.
Дополнительный объем транспортной продукции (грузооборота) за счет ускорения прохождения судами участка Городец - Нижний Новгород, ткм
АА =Р АО, , (21)
г вал у 7
где Рвал - валовая производительность работы флота, ткм/тнж.сут (на основе усредненных статистических данных принимаем Реал = 70-75 ткм/тнж.сут).
Экономический эффект судовладельцев от экономии тоннаже-суток за счет ускорения прохождения судами участка Городец - Нижний Новгород, тыс.руб.
Э2 = (ААгй )• 0,78, (22)
где й - средний тариф на перевозку грузов, руб./ткм.
При расчете эффективности судоходных предприятий, связанных с ускорением прохождения судами участка Городец - Нижний Новгород, учитывается налог на прибыль, равный 22%.
Итоги обоснования эффективности использования дока для проводки груженых судов через участок Городец - Нижний Новгород судоходными предприятиями представлены в табл. 6
Таблица 6
Эффективность судоходных предприятий при использовании
транспортного дока для докования и транспортировки через Городецкий гидроузел крупнотоннажных судов, тыс.руб.
Место расположения рейда Э1 Э2 ЭЕ
Н. Новгород 316187 32459 348646
Сормово 364240 38416 402656
Доходы от докования и транспортировки крупнотоннажных судов через Городецкий гидроузел находятся по следующей формуле:
Д,= С N , (23)
г^ , прном пр > V '
где Дг - доходы от докования и транспортировки крупнотоннажных судов в каждом ,-м году эксплуатации дока, тыс. руб.;
Спр ном - номинальная стоимость одного судопропуска, тыс.руб.;
Ыпр - возможное количество проходов (рейсов) одного дока за период эксплуатации (,э = 175 сут) при совмещении одностороннего и двустороннего транспортного докования.
Эксплуатационные расходы по использованию транспортных доков Rрt включают в себя расходы по буксирам, толкачам, эксплуатационные расходы по доку и расходы по рейду, связанные с содержанием навигационного оборудования. Валовая прибыль Пв{ находится по формуле, тыс.руб.:
Пв,=Д, - RPt. (24)
Амортизационные отчисления Аt являются величиной постоянной по всем годам и рассчитываются по выражению, тыс.руб.:
К а
А, , (25)
t 100
где Кд - строительная стоимость дока, тыс.руб.; ан - норма амортизации, % ( ан = 3,33%).
Налог на имущество И, находится по следующему выражению, тыс.руб.:
И,= (Кд - Л, а - 0,5))£ , (26)
где t - порядковый номер текущего года эксплуатации дока, для которого находится
величина налога на имущество; ^ - ставка налога на имущество, в долях ед. {ки = 0,022).
Чистая прибыль Щ за каждый ,-й год, тыс.руб.:
л;= (Д, - Яр, - И,)(1 - Нпр). (27)
Для приведения разновременных затрат, результатов и эффектов вычисляется коэффициент дисконтирования по следующему выражению:
а,= (1+ ер) ^ , (28)
где а, - коэффициент дисконтирования; ер - норма дисконта;
, - текущий год, притоки и оттоки денежных средств которого приводятся к расчётному году.
Экономический эффект ЭТ (чистая текущая стоимость, чистый дисконтированный доход, интегральный эффект) находится по формуле:
Эт= ± (Щ+А,±Л, - К, )а, , (29)
,н
где ЭТ - экономический эффект за весь период жизненного цикла дока, начиная с нулевого года (года строительства дока), тыс.руб.;
Л{ - ликвидационная стоимость в году t, тыс.руб.; К1 - размер капвложений в году t, тыс.руб.
Срок окупаемости определяется как минимальный временной интервал (от начала осуществления проекта), за пределами которого интегральный эффект появляется и в дальнейшем остаётся положительным:
£ (Щ+А, )а,= £ (К, - Л, )а„ (30)
<н
где ,е - год возврата единовременных затрат (инвестиций).
Период возврата единовременных затрат определяется последовательным сложением первой и второй частей уравнения (30) до момента , = ,в, когда они сравняются. В том случае, когда ,в > ,к, то абсолютная дисконтированная прибыль отрицательна
и срок возврата единовременных затрат находится за пределами расчетного периода.
Не дисконтированный срок окупаемости определяется по аналогичному выражению, только без использования коэффициентов дисконта.
Индекс доходности (рентабельности) проекта рассчитывается по следующему выражению:
Э
I =_Э__(31)
£ (К,а,)
,н
к
ЭТ+ £ К, (1 + ер Г
(32)
t=tH
IКt (1 + ер )
<=<н
где I, I - соответственно индексы доходности, рассчитанные с учетом и без учета
капитальных вложений.
Внутренняя ставка (норма) доходности ен , в долях ед., определяется из уравнения:
tK
±(П;+А,±Л1 - Кt )(1 + е„ ) = 0. (33)
tH
Внутренняя норма рентабельности может определяться различными способами, в том числе с помощью табличного процессора Microsoft Office Excel. Без применения ЭВМ она находится методом последовательного приближения путем постепенного увеличения или уменьшения ен до тех пор, пока экономический эффект не станет приблизительно равен нулю.
Для оценки и выбора фрахтовой ставки определяется также и относительная прибыль, положительная величина которой обеспечивает экономическую прибыль, т.е. прибыль, которая обеспечивает воспроизводство основных фондов.
н
Относительная экономическая прибыль ро определяется по следующему выражению:
Пч
Ро=~А - < , (34)
где - кредитная ставка, доли ед;
Пчрр - среднегодовая чистая прибыль дока, в тыс. руб., которая находится по следующему выражению:
1 тр
Щр =ТГIЩ , (35)
где Тр - заданный срок эксплуатации судна, лет; А - величина всех чистых активов, тыс.руб.
Итоговые показатели экономической эффективности использования транспортного дока при проводке груженых судов через участок Городец - Нижний Новгород представлены в табл. 7.
Таблица 7
Итоговые показатели экономической эффективности использования транспортного дока
Место расположения рейда Т 1 ок лет Т 1 ок д; лет I I' ' ВНР Ро Эконом. эффект, тыс.руб.
При сроке эксплуатации 10 лет
Н. Новгород 1,64 2,06 194,6 2,95 0,605 0,278 317079
Сормово 1,31 1,60 268,6 3,69 0,761 0,432 446248
При сроке эксплуатации 6 лет
Н. Новгород 1,64 2,06 124,5 2,24 0,569 0,278 202881
Сормово 1,31 1,60 181,0 2,81 0,736 0,432 300680
При сроке эксплуатации 5 лет
Н. Новгород 1,64 2,06 99,5 2,00 0,539 0,278 162097
Сормово 1,31 1,60 149,7 2,50 0,711 0,432 248970
Здесь:
Ток - недисконтированный срок окупаемости, лет; Ток д - дисконтированный срок окупаемости, лет;
I, I - индексы доходности, рассчитанные с учетом и без учета капвложений;
ен , ВНР - внутренняя ставка (норма) доходности;
ро - относительная экономическая прибыль в долях единицы.
Общее заключение
по анализу экономической эффективности дока
Расчет эффективности проводки судов с помощью транспортного дока на участке Нижний Новгород - Городец произведен исходя из следующих условий:
1. Все груженые судопотоки, подлежащие докованию, определены на базе 2013 г.
2. Все потери доходов из-за низкой эксплуатационной загрузки судов на участке Нижний Новгород - Городец и эксплуатационные затраты определены в среднем на одно груженое судно.
3. Потери доходов определены, исходя из условий плавания на других участках водных путей, то есть за пределами участка Нижний Новгород - Городец. При изменении этих условий потери доходов будут другими.
4. Потери доходов определены, исходя из сложившихся на 2013 г. уровней фрахтовых ставок за перевозки грузов.
5. Все расчеты эффективности для двух рейдов загрузки (Сормовский и в Нижнем Новгороде) ведутся по одному доку. При этом заложен резерв времени порядка 10%.
Как видно из табл. 7, эффективность использования транспортного дока в целом при разных сроках эксплуатации весьма высокая. Так, самый большой срок окупаемости составляет: недисконтированный - 1,34 года, а дисконтированный - 2,06 года при строительной стоимости 160 млн руб. Были выполнены также расчеты на строительную стоимость 200 млн.руб. В этом случае максимальный недисконтированный срок окупаемости составил 2,06 года, а дисконтированный - 2,71 года.
Эффективность проводки судов через Сормовский рейд выше, чем через Нижний Новгород за счет сокращения продолжительности проводки, тем самым компенсируется увеличение стоимости дноуглубительных работ по сравнению с рейдом в Нижнем Новгороде. Тем более, что в случае рейда в Нижнем Новгороде надо иметь в виду сложности и простои дока в ожидании разводки наплавного моста.
Однако следует помнить, что в формировании эффективности участвуют как транспортные судоходные предприятия (СК), перевозящие грузы в судах, проходящих через участок Нижний Новгород - Городец, так и организация, эксплуатирующая транспортный док (ОЭД). ОЭД берет на себя все единовременные затраты по строительству транспортного дока и организации рейда загрузки и все эксплуатационные затраты по транспортировке транспортных судов. Напротив, СК от эксплуатации дока несет только эксплуатационные затраты по оплате услуг транспортного докования и имеет дополнительные доходы от повышения загрузки судов, обеспечиваемого транспортным доком. Поэтому эффект в целом необходимо «поделить» между СК и ОЭД посредством определения тарифной ставки за проводку груженых судов либо за 1 проход либо за 1 тонну перевозимого груза. Эта информация приведена в табл. 5.
Как видно из этой таблицы, при меньшем сроке эксплуатации транспортного дока тарифная ставка меньше. Это связано с тем, что за пределами указанных сроков эксплуатации дока остаточная стоимость транспортного дока не переносится на стоимость услуг, оплачиваемых СК, что, по нашему мнению, является логичным. Другими словами, остаточная стоимость транспортного дока будет использоваться на другие услуги, например, связанные с ремонтом судов. В противном случае, тарифная ставка резко возрастает (табл. 8).
Таблица 8
Тарифная ставка
Рейд Без учета стоимости дока за пределами срока экспл., руб./т С учетом полной стоимости дока, руб./т
Н.Новгород 191 278
Сормово 164 238
Тарифная ставка за 1 тонну груза определена из средней стоимости одного прохода и средней расчетной загрузки судов. Средняя стоимость прохода определена с учетом инвестиционной составляющей оборудования рейда и части стоимости транспортного дока и дисконтной (доходной) ставки, равной 0,16.
На первый взгляд, она является весьма высокой, так как сравнима со стоимостью перевозки низкотарифицированных родов грузов (щебень, металл). Разница между фрахтами разных родов грузов, таких, например, как металл, нефтепродукты, удобрения, является существенной и отличается в несколько раз. Поэтому при разработке тарифной политики проводки судов необходимо учитывать не только загрузку судов, но и род груза. Следствие этого - эффективность проводки судов с такими грузами, как нефтепродукты, сера, удобрения, будет гораздо выше, чем проводка судов с низ-котарифицированными родами грузов.
При уровне тарифных ставок, указанных в табл. 5, эффективность использования транспортного дока в рамках ОЭД будет значительно ниже, чем в целом, так как доходами ОЭД является оплата услуг транспортными предприятиями. Так, при стоимости транспортного дока 160 млн руб. и сроке эксплуатации 10 лет, недисконтирован-ный срок окупаемости будет равен 6 годам, а в случае дисконтирования капвложения в док и оборудование рейда не окупаются, экономический эффект является отрицательным.
Эффективность СК приведена в табл. 6. Она складывается из двух составляющих: а) разница между дополнительными доходами от увеличения загрузки судов и оплаты услуг по докованию и б) увеличение валовой производительности за счет ускорения проводки на участке Нижний Новгород - Городец. Эффективность, указанная в таблице определена как средняя по всем срокам эксплуатации дока (5, 6, 10 лет).
Эффективность в целом для СК и ОЭД может быть существенно повышена за счет льгот, а именно, освобождения от налога на прибыль и налога на имущество в случае возможной регистрации дока как нового судна в РМРС (Российский международный Реестр судов). В этом случае срок окупаемости в целом снижается. При тех же условиях (стоимость транспортного дока 160 млн. руб. и срок его эксплуатации 10 лет):
Таблица 9
Срок окупаемости с учетом льготного налогообложения
Место расположения рейда Т 1 ок лет Т 1 ок д; лет I I'' ВНР Р Эконом. эффект, тыс.руб.
При сроке эксплуатации 10 лет
Н. Новгород 1,26 1,54 282,3 3,82 0,791 0,460 459980
Сормово 1,01 1,20 377,2 4,77 0,989 0,658 626476
Таблица 10
Тарифная ставка, руб./т:
Рейд Без льготирования С льготированием
Без учета стоимости дока за пределами срока экспл. С учетом полной стоимости дока Без учета стоимости дока за пределами срока экспл. С учетом полной стоимости дока
Н. Новгород 191 278 176 243
Сормово 164 238 151 209
Таким образом, на наш взгляд, эффективность в целом транспортного докования не вызывает сомнений при разных условиях и сроках эксплуатации дока. Эффективность СК является удовлетворительной, независимо от льготирования налогообложения. Эффективность же ОЭД является удовлетворительной только в случае льготирования.
При этом надо иметь в виду, что все представленные расчеты являются детерминированными. В случае принятия решения о строительстве дока требуется: а) уточнение расчетов путем моделирования движения, шлюзования и прибытия судов для од-
ного, двух, трех доков, б) установление тарифов проводки по родам грузов и в) согласование эффектов между СК и ОЭД.
В случае кредитования рассчитан кредитный план в условиях самокредитования, т. е. оплата единовременных затрат по строительству транспортного дока осуществляется за счет прибыли от транспортного докования. Кредитный план рассчитывается для двух вариантов:
- вариант привлечения зарубежного (валютного) кредита при кредитной ставке 9%;
- вариант привлечения внутреннего кредита при кредитной ставке 30%. Поскольку с условиях льготирования 2/3 кредита возмещается государством, в
расчетах приняты кредитные ставки в условиях привлечения зарубежного кредита — 3%, в условиях привлечения внутреннего кредита — 10%.
Кредитный план рассчитан для Сормовского рейда при строительной стоимости дока 160 млн руб. и сроке эксплуатации 10 лет. На основе результатов расчета кредитного плана в условиях льготирования срок окупаемости по кредитному плану составляет около 2 лет при значительном экономическом эффекте. Исходя из этого осуществление мероприятий по транспортному докованию вполне возможно за счет заемных средств и при стоимости дока до 200 млн руб. в условиях льготирования.
Вместе с тем, при обосновании транспортного докования в целом и, в частности, в расчетах экономической эффективности не исследованы вопросы безопасности и возможности шлюзования транспортного дока в Городце, проводки дока через участок Нижний Новгород - Городец, его управляемости, а также якорной стоянки и движения судов на этом участке. При положительном решении этих и других вопросов в определение экономической эффективности могут быть внесены существенные поправки. Кроме того, представленный анализ учитывает работу дока в навигационный период, однако он может использоваться и в межнавигационный период в качестве обычного дока для выполнения ремонтов и строительства судов, поскольку в зимний период ощущается нехватка стапельных мест. Очевидно, что работа дока в этот период приведет к повышению его экономической эффективности.
Список литературы:
[1] Российский Речной Регистр. Обновление судов внутреннего и смешанного (река-море) плавания с использованием элементов эксплуатировавшихся судов. Руководство Р.041-2014. - М.: Изд-во «ТрансЛит», 2014. - 27 с.
[2] Российский Речной Регистр. Правила (в 4-х томах). Т. 2. - М.: Изд-во ОАО «Типография «Новости», 2008. - 406 с.
[3] Борисов А.М. Конструкция корпуса стального судна: метод. пособие к выпол. курс. проекта для студ. оч. и заоч. обуч. спец. 180101 «Кораблестроение» / А.М. Борисов. - Н. Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2012. - 92 с.
[4] Ловягин М. А. Металлические плавучие доки/ М.А. Ловягин, В.М. Корсаков, Я.Б. Каганер и др. - Л.: Судостроение, 1964. - 326 с.
[5] Справочник диспетчера речного флота. - М.: Минречфлота РСФСР, 1990. - 167 с.
[6] Кузьмичев И.К.Организация перевозок грузов в судах [Текст]: метод. указания по выполн. курс. работы для студ. очн. и заочн. обучения спец. :080502 / И.К. Кузьмичев, Э.Е. Нюркина, Н.В. Шмелев. - Н.Новгород: Изд-во ВГАВТ, 2008. - 28 с.
[7] Сазонов А.А. Водохранилище и судоходные шлюзы: метод. указания к выполн. практ. работ для студ. оч. обучения спец. 270104 / А.А. Сазонов. - Н.Новгород: Изд-во ВГАВТ, 2009. - 32 с.
[8] Платов Ю.И. Оценка транспортного бизнеса: учебно-метод. пособие по выполн. практ., контр. и курсовых работ для студ. подготовки: 38.03.03(080200.62), 23.03.01-62(190700.62), 26.03.01-62 (180500.62) / Ю.И. Платов, М.В. Никулина. - Н. Новгород: Изд-во ВГУВТ, 2016. - 60 с.
THE TRANSPORT DOCK USING FOR THE SHIPS PASSAGE THROUGH THE VOLGA RIVER SHALLOW SECTION NIZHNY NOVGOROD - GORODETS
S.N. Girin, Yu. Ye. Voronina, Yu. I. Platov
Keywords: navigation, small depth, transport dock, costruction, docking raids, economic efficiency
The problem concerning the heavy-tonnage vessels passage through Gorodets hydrosystem under the shoal conditions is discussed. Such vessels transportation by means of special transport dock is considered as a possible solution to the problem. The dock design is offered and its operation economic efficiency is analysed.
Статья поступила в редакцию 12.04.2016 г.
УДК 629.12.011
Е.М. Грамузов, д.т.н., доцент ФГБОУВО «НГТУ им Р.Е. Алексеева» А.Г. Ларин, ст. преподаватель ФГБОУ ВО «НГТУ им Р.Е. Алексеева» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24
ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРЕНИЙ И ФОРМЫ ПОДВОДНОГО СУДНА НА ВОЗМОЖНОСТЬ ПОГРУЖЕНИЯ В ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЯХ
Ключевые слова: ледяной покров, ледовый опытовый бассейн, модель естественного льда, проломная нагрузка, теория моделирования, подводное судно.
Статья посвящена экспериментальному изучению влияния размерений и формы подводного судна на величину проломного усилия для ледяного покрова при погружении. Описана экспериментальная установка для исследования пролома ледяного покрова. Приведены результаты модельного эксперимента, показано влияние соотношения размерений и формы подводного судна на величину проломного усилия.
Добыча углеводородов в арктических морях связана со сложными условиями эксплуатации, такими как отрицательные температуры и подвижка ледяных полей. В настоящий момент построены и успешно эксплуатируются ледовые буровые платформы на неглубоком шельфе арктических морей. На относительно больших глубинах добыча вызывает трудности. В связи с этим разрабатываются проекты по подводному бурению. В настоящий момент уже существует несколько таких запатентованных проектов. Для снабжения буровых установок энергией предполагается использовать подводные суда с мощной энергетической установкой. При наступлении неблагоприятной ситуации судно может погрузиться под воду и продолжить снабжение буровой электроэнергией. Оценка возможности погружения судна в ледовых условиях позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию судна и безопасность экипажа. Для определения влияния на величину проломной нагрузки для ледяного покрова ее формы и размеров были проведены опыты в специализированном ледовом опытовом бассейне НГТУ им. Р.Е. Алексеева кафедры «Кораблестроение и авиационная техника».
Рассмотрим процессы моделирования взаимодействия судна со льдом при погружении. Теоретическое решение этой задачи пока не получено из-за сложности физических процессов полного пролома ледяного покрова.
Классическая теория моделирования, разработанная Ю.А. Шиманским и Л.М. Но-гидом, предъявляет к модели ледяного покрова следующие требования [1]:
