Новости нашей компании

Архив новостей       Управление подпиской

 

23.12.16 10:00
Доклады Морского Инженерного Бюро на научно-технической конференции по строительной механике корабля, посвященной памяти академика Ю.А. Шиманского



Завершилась научно-техническая конференция по строительной механике корабля, посвященная памяти академика Ю.А. Шиманского.
 
Конференция проходила в г. Санкт-Петербурге и была организована ФГУП "Крыловский государственный научный центр" и Центральным правлением Российского Научно-технического общества судостроителей имени академика А.Н. Крылова (председатель оргкомитета к.т.н. нач. отделения прочности и надежности конструкций ФГУП "КГНЦ" Валерий Шапошников, ученый секретарь к.т.н., доц. Евгений Шишенин).
 
На конференции было представлено более 60 докладов по актуальным проблемам конструирования и прочности судов и морских сооружений, приняло участие более 100 ведущих специалистов из исследовательских институтов, университетов, проектных организаций и студентов кораблестроительных ВУЗов.
 
Морское Инженерное Бюро представило на конференции двенадцать докладов:
 
1. Анализ многофункциональных ледоколов и ледоколов-спасателей нового поколения и влияние принятых решений на проектирование их корпусов (авторы Г.В. Егоров, И.А. Ильницкий, Н.В. Автутов).
 
В докладе дано описание новых проектов многофункциональных ледоколов и спасателей-ледоколов.
 
Произведенный анализ характеристик существующих спасательных судов и фактически выполняемых ими функций в России и других странах, а также современных аналогов показывает, что общей тенденцией является строительство многофункциональных спасательных судов (МСС) и повышение мощности энергетической установки.
 
Основными факторами, определяющими успешное выполнение всего спектра аварийно-спасательных работ являются: достаточные ледопроходимость, ходкость на чистой воде, мореходность.
 
Наличие сложного сочетания функций приводит к взаимно противоречивым тенденциям в выборе обводов, главных размерений и других свойств МСС - ледоколов.
 
Наиболее перспективным направлением развития форм корпуса судов ледового плавания является дальнейшее совершенствование традиционных ледовых обводов. Они позволяют обеспечить гармоничное сочетание хороших ледовых качеств судна при эксплуатации как в сплошных, так и в природных битых льдах.
 
Правильное определение основной и вспомогательных миссий многофункционального судна, выбор соответствующих прототипов, использование надежных статистических данных и приближенных зависимостей позволяют определить сочетание оптимальных характеристик формы корпуса и главных размерений на начальных стадиях проектирования.
 
Разработаны проекты (и построены - проекты Морского Инженерного Бюро MPSV06, MPSV07, а также строятся - проекты IBSV01, MPSV12) многофункциональных ледоколов и МСС-ледоколов с высокими ледовыми качествами, хорошей ходкостью в условиях чистой воды и удовлетворительной мореходностью.
 
2. Базовые принципы проектирования корпусов судов служебно-вспомогательного и технического флота XXI века (авторы Г.В. Егоров, Н.В. Автутов, Д.В. Черников).
 
В докладе приведен обзор судов служебно-вспомогательного и технического флота, построенных в 21 веке, в том числе, по проектам Морского Инженерного Бюро. Сделан упор на многофункциональность, показаны основные функции каждой из групп судов, отмечены особенности конструкции корпусов (буксиры, аварийно-спасательные суда, танкера-бункеровщики, гидрографические, обстановочные и промерные суда, суда-снабженцы и т.д.)
 
3. Сухогрузные многоцелевые суда проекта RSD18 - "Азовские/Каспийские пятитысячники" типа "Порт Оля" (авторы Г.В. Егоров, В.И. Тонюк).
 
Классические представления о партионности грузов в море и в реке с учетом реальных путевых условий, по сути, полностью определяют главные параметры судна смешанного река-море плавания.
 
Ярким примером такого влияния условий являются сухогрузные суда проекта RSD18. Судоходная компания - заказчик проекта исходила из того, что судно должно было брать 5000 тонн сухого груза, в первую очередь зерна, при осадке 4,20 м в море (порты Азовского и Каспийского море) при гарантированной грузоподъемности 3000 тонн в реке (в реке быть не хуже судов типа "Омский"). При этом оно должно было быть простым, так как предполагалось строительство в Китае и поэтому относительно недорогим. Отсюда рациональный выбор класса судна по району плавания (R2, R2-RSN) и по ледовой категории (судно "южного" типа, Ice1), применение люковых закрытий съемного типа с козловым судовым краном, обычная пропульсия с винтами фиксированного шага и, главное, широчайшее использование оборудования китайского производства.
 
Кроме того, сопоставление технико-эксплуатационных характеристик судна пр. RSD18 с соответствующими характеристиками наиболее близких судов-аналогов - судов типа "Кишинев" (пр. 1572), судов типа "Василий Шукшин" (пр. 1588) и судов типа "Русич" (пр. 00101) показало эффективность реализации данного проекта. При характеристической осадке 4,20 м коэффициент использования водоизмещения по дедвейту не хуже, чем у пр. 00101 и на 2,6% больше, чем у пр. 1572. При осадке по ЛГВЛ энергозатраты на единицу транспортной производительности меньше на 3,9%, чем у лучшего из судов-аналогов - пр. 1572.
 
На данный момент построено 5 судов проекта, которые успешно работают на перевозках грузов.
 
4. Оценка прочности корпусов судов внутреннего и смешанного плавания в эксплуатации (автор О.Г. Егорова).
 
В докладе приводится разработанная методология проверочных расчетов фактической местной прочности конструкции корпусов судов внутреннего и смешанного плавания (СВП и ССП).
 
Для оценки фактической местной прочности элемента корпуса СВП и ССП необходимо решить три задачи строительной механики: задание расчетных нагрузок, определение внутренних усилий в конструкции и их нормирование.
 
Действующие Правила РРР построены на основе известной и привычной схемы расчетов прочности по допускаемым напряжениям в упругой стадии с заданием конструкций в стержневой идеализации, соответственно было бы логично на первом этапе анализа расчетные схемы Правил не менять (вторая проблема решена).
 
При определении наибольшей расчетной внешней нагрузки анализируются составляющие, имеющие различную природу и различную изменчивость. Среди них нагрузки от груза, балласта, запасов, забортной воды, испытательного напора, аварийного затопления, волнения, слеминга.
 
Порядок расчетов остаточной местной прочности следующий:
 
1. Определение геометрических характеристик элементов конструкции с учетом износа.
2. Определение расчетных нагрузок с учетом редуцирования волновых нагрузок в зависимости от остаточного срока службы и коэффициента уменьшения.
3. Определение напряжений, возникающих от действия расчетных нагрузок в изношенной конструкции.
4. Сравнение действующих напряжений с допускаемыми величинами для заданного остаточного срока службы, полученными с помощью коэффициентов допускаемых напряжений.
 
5. К оценке прочности на начальных стадиях проектирования (автор И.Ф. Давыдов).
 
Предлагаемый подход к оценке прочности на начальных стадиях проектирования позволяет предложить критерий экономической эффективности (функцию цели) в оптимизационной задаче определения характеристик проектируемого судна.
 
Учет прочности при проектировании на начальной стадии предлагается выполнять включением в затратную часть функции цели двух составляющих- стоимости проектирования, строительства и поддержания судна в надлежащем техническом состоянии и стоимости ущерба от нарушения прочности (гибель судна и людей, ущерб окружающей среде, репутационные издержки).
 
6. Риск-ориентированное проектирование корпусов судов (авторы Г.В. Егоров, А.Г. Егоров).
 
Традиционные подходы к проектированию судов и судовых конструкций рассматривают проблему выбора наилучшего варианта как решение сформулированной специальным образом задачи математического программирования, причем формулировка экономических критериев эффективности (целевых функций) содержит оценку капитальных затрат и эксплуатационных расходов без какого-либо учета соответствующих элементов риска. Между тем, совершенно очевидно, что строительство и эксплуатация столь сложных инженерных объектов как современные суда и плавучие инженерные сооружения, неразрывно связано с возможностью различных аварий и катастроф, зачастую влекущих за собой гибель людей и необратимые экологические изменения в окружающей среде и т.п.
 
Основными элементами риска являются:
 
• возможность отклонения от предусмотренной цели, ради которой реализуется выбранная альтернатива;
• вероятность достижения желаемого результата;
• отсутствие полной уверенности в достижении поставленной цели;
• возможность наступления негативных последствий при реализации тех или иных решений в условиях неопределенности для субъекта, который идет на риск;
• материальные и другие потери, связанные с осуществлением избранной в условиях неопределенности альтернативы;
• ожидание опасности, неудачи в результате реализации избранной альтернативы.
 
7. Оценка риска эксплуатации корпусов барже-буксирных составов внутреннего и смешанного река-море плавания (автор А.Г. Егоров).
 
В последние годы прослеживается тенденцию по снижению / заморозке строительства нефтеналивных / сухогрузных судов, в том числе барже-буксирных составов (ББС). При том, что потребности в перевозке водным транспортом не сокращаются, а это значит, что вся нагрузка ложится на существующий флот. Эксплуатация существующих ББС, особенно старше 14 лет, требует более тщательного подхода к оценке риска.
 
Всего обработано 533 аварийных случаев. Выявлены основные опасности, приведшие как к авариям, так и к катастрофам.
 
В краткосрочной и среднесрочной перспективе решение проблемы обеспечения достаточной надежности и безопасности исследуемого типа судов при сохранении приемлемого уровня эффективности возможно только при обеспечении системного подхода на всех стадиях жизненного цикла этих судов, включая этапы классификации и требований Правил, проектирования, строительства, эксплуатации, освидетельствований, ремонта и модернизации. Необходим индивидуальный подход к существующим судам ББС, учитывающий условия эксплуатации, перевозимые грузы, средства погрузки-выгрузки, габаритные ограничения водных путей и портов, ледовую обстановку, используемые сцепные устройства.
 
8. Научное обоснование создания "сверхполных" корпусов грузовых судов смешанного река-море и внутреннего плавания (авторы Г.В. Егоров, И.А. Ильницкий, В.И. Тонюк).
 
В докладе выполнено обобщение главных и определяющих результатов научных исследований в приложении к строящимся и предполагаемым к постройке судов смешанного и речного плавания для внутренних водных путей и прибрежных морей проектов RST27, RST54.
 
Созданный как научный результат исследований концепт RST27 "сверхполного" судна смешанного река-море плавания оказал заметное влияние как на отечественное судостроение, так и на отечественный водный транспорт в целом. Суда нового концепта продолжают активно строиться.
 
На сегодняшний день сдано в эксплуатацию 42 судна проектов RST27, RST54, которые успешно эксплуатируются и полностью подтверждают полученные теоретические решения.
 
9. Особенности проектирования круизного пассажирского судна река-море плавания (авторы Г.В. Егоров, И.А. Ильницкий, Я.В. Калугин).
 
В докладе обоснован (на основании исследований 2010-2015 годов, проведенных Морским Инженерным Бюро) концепт проекта PV300VD современного пассажирского судна смешанного река-море плавания, представляющего интерес для отечественных судоходных компаний. Это судно будет работать на классических речных линиях, а также совершать рейсы из речных портов на морские порты, в том числе круговой рейс по Каспию и Черному морю.
 
Проект PV300VD представляет собой самоходное смешанного река-море плавания трехвинтовое круизное пассажирское судно - дизель-электроход "Волго-Дон макс" класса с вертикальным форштевнем и транцевой кормовой оконечностью, с избыточным надводным бортом, с надстройкой бака, с четырехъярусной жилой над-стройкой по всей длине судна с носовым расположением рулевой рубки, с машинным отделением в кормовой части.
 
Это дизель-электроход, где три четверти кают имеют индивидуальные балконы, площадь кают - 19-21 м2, что соответствует всем стандартам современной круизной и гостиничной индустрии. Имеются все виды необходимого отдыха (рестораны, спа-центры, тренажеры, бары и т.д.), в разработке судна принимали участие все ведущие круизные компании, поэтому оно полностью отвечает их потребностям.
 
Концепт PV300VD - безопасное, экологически "чистое" пассажирское судно, полностью отвечающее всем Международным конвенциям (МК), включая МК по охране человеческой жизни на море СОЛАС, МК по предотвращению загрязнения с судов МАРПОЛ, Международные правила предупреждения столкновения судов в море МППСС, а также всем национальным требованиям (Санитарным Правилам и нормам, Правилам пожарной безопасности, Техническому регламенту о безопасности объектов внутреннего водного транспорта).
 
10. Создание круизного пассажирского судна река-море плавания на примере проекта модернизации PV17 (авторы Г.В. Егоров, Я.В. Калугин).
 
Проект PV17 разработан Морским Инженерным Бюро. Судно предназначалось для перевозки пассажиров на круизных линиях Киев - Херсон - Севастополь - Одесса - Ялта и Киев - Херсон - Одесса - Дунайская Прорва - Бургас (в период с апреля по октябрь).
 
В докладе показан способ возможного сохранения флота пассажирских судов, позволяющий сэкономить финансы судовладельцев по сравнению со строительством нового флота.
 
11. Анализ современного рынка судостроения и перспектив его развития (автор Г.В. Егоров).
 
Несмотря на падение числа заказанных судов в краткосрочной перспективе, среднесрочная (начиная с 2017 года) перспектива вполне понятна - строительство новых судов выйдет на уровень 2012-2013 года. Мы все равно будем вынуждены построить эквивалентное существующему флоту количество новых судов.
 
Понятно, что такие суда не будут повторять существующие, так как уже есть более эффективные решения:
 
• максимального использования фактических путевых условий (максимально возможные длина, ширина судна);
• экстремально полных обводов, ранее не применявшихся в мировой практике;
• расширения спектра перевозимых грузов - проектные грузы, химия, сочетание сухих и наливных грузов на одном судне (например, в одну сторону - нефтепродукты, в другую - щебень);
• снижения надводного габарита, и, как следствие, сокращения простоев в ожидании разводки;
• эффекта "вертушки", когда на один толкач приходится 2-3 баржи;
• увеличения отдачи от самоходного судна при добавке к нему толкаемой баржи.
 
Морское Инженерное Бюро разработало такие новые грузовые суда для ВВП, "расшивающие" узкие места внутреннего водного транспорта и существенно улучшающих свои экономические результаты за счет новых технических решений.
 
12. Конструкция плавучего нефтехранилища для северной части Каспийского моря (авторы Г.В. Егоров, Н.В. Автутов).
 
Предложенный Морским Инженерным Бюро концепт плавучего нефтехранилища (ПНХ) имеет ряд особенностей, выгодно отличающих его от прочих решений, а именно:
 
• общая и местная прочность корпуса судна обеспечена при произвольном распределении груза по грузовых танкам в условиях экстремальных расчетных нагрузок; применена двухкорпусная конструкция не только для днища и бортов, но и для переборок и палубы, с образованием пространств, легко доступных для осмотра;
• форма корпуса ПНХ, выполненная максимально технологичной для обеспечения низкой стоимости корпусных работ, в то же время является мореходной и оптимальной для заданных условий работы в ледовой обстановке; конструкция ПНХ такова, что в грузовых танках отсутствует набор, что существенно снижает скорости коррозии набора и обеспечивает доступ для осмотра (и при необходимости, для восстановления защитного покрытия) набора в эксплуатационных условиях без опорожнения грузовых танков;
• при строительстве применяются специальные защитные комплексы лакокрасочных покрытий всемирно известных поставщиков, гарантирующих их сохранность в течении не менее 15 лет, и общий срок эксплуатации 25-30 лет.
 
Оптимальным ПНХ для Каспийского моря является несамоходное нефтеналивное судно ограниченного района плавания R1 с максимально возможными размерениями, определенными путевыми условиями, технологическими возможностями судостроительных верфей и полезными размерами доков судоремонтных заводов.