Буксировка аварийного судна в ледовых условиях (стр. 1 из 10)
Содержание
Введение
1. Краткий анализ ледовых условий на основных транспортных путях
1.1 Распределения льда в мировом океане
1.2 Льды северного полушария
1.3 Льды южного полушария
1.4 Мониторинг ледовой обстановки
2. Самостоятельное плавание транспортного судна во льдах
2.1 Плавание в зоне вероятной встречи со льдом
2.2 Вход судна в ледовую зону
2.3 Выбор благоприятного пути во льдах
2.4 Скорость ледового плавания
2.5 Счисление пути судна во льдах
3. Определение сопротивления движению судна во льдах и скорости буксировки
3.1 Общие положения
3.2 Расчет упора винта буксировщика
3.3 Расчет сопротивления судов
3.4 Чистое ледовое сопротивление движению судна в битых льдах
3.4 Определение максимальной скорости буксировки и силы тяги на гаке
4. Разработка буксирного устройства и кранцевой защиты для обеспечения буксировки аварийного судна транспортным судном
4.1 Буксирное устройство на ледоколах
4.2 Необходимые составляющие
4.2.1 Выбор буксирного троса
4.2.2 Элементы кранцевой защиты
4.2.3 Блок конструкции С.В. Николаева
4.3 Сборка кормовой кранцевой защиты
4.4 Выводы по произведённым расчётам
5. Организация и технические мероприятия взятия аварийного судна на буксир и проводка его по ледовому каналу
5.1 Предварительная подготовка
5.2 Взятие на буксир, крепление и отдача буксира
Заключение
Список использованных источников
Приложения
Введение
Надо признать, что для ледового плавания требуется специальная подготовка. С распадом Балтийского морского пароходства численность российских капитанов, совершающих рейсы в водах Балтики, существенно сократилось. Именно они имели опыт ледового плавания. Сегодня первенство носителей знаний ледового плавания принадлежит капитанам ледоколов. Но эти знания имеют скрытый характер. Для перевода их в разряд явных знаний требуется, чтобы они были, как минимум, опубликованы.
Ледовая аварийность во многом зависит от опыта капитанов и старших помощников проводимых судов. Часто в арктическое плавание направляют людей, ранее во льдах не работавших. Такие судоводители стараются вести плавание осторожно и чаще всего действуют неправильно (с точки зрения тактики ледового плавания), подвергая судно повышенному риску.
Недра российского шельфа арктических морей (за исключением Восточно-Сибирского и Чукотского) содержат более 75% от НСР углеводородов, оцененных на шельфе всех морей страны. При существующих в настоящее время способах добычи нефти и газа в прибрежных районах арктических морей, танкерные перевозки можно считать главным, а порой и единственным способом доставки нефти из района промысла на перерабатывающие предприятия и береговые терминалы. О вероятности возникновения аварий танкеров свидетельствуют статистические данные, характеризующие общее состояние аварийности российских судов, плавающих под российским флагом за десятилетний период.
Немаловажно учитывать большое количество промысловых судов, работающих в районах заполярья.
Также при анализе аварийности судов за последние 10 лет отчётливо прослеживается увеличение количества аварийных случаев в осенние и зимние месяцы, обусловленное ухудшением условий плавания (в т. ч. ледовой обстановкой). В 2008 году 75% аварийных случаев, связанных с посадками судов на мель произошли в ледовых условиях.
На основании вышесказанного можно сделать вывод, что аварийность транспортного флота в условиях ледового плавания довольно высока. Очевидно, что проблема буксировки в ледовых условиях актуальна.
Далеко не всегда имеется возможность использовать для буксировки специально оборудованный ледокол, а буксировка посредством транспортного судна влечёт за собой ряд задач, определение и решение которых является целью моей дипломной работы.
Основные задачи дипломной работы:
выбор методики расчёта, позволяющей в судовых условиях принять решение о возможности аварийной буксировки для конкретной ситуации;
техническая реализация комплекса мероприятий, позволяющих произвести буксировку аварийного судна в ледовых условиях транспортным судном.
1. Краткий анализ ледовых условий на основных транспортных путях
1.1 Распределения льда в мировом океане
Границы возможного ледового плавания в Мировом океане определяются пределами распространения льда в океане, его сезонными и многолетними колебаниями. В связи с этим рассмотрим кратко географические закономерности распространения льда отдельно в северном и южном полушариях.
Предварительно заметим, что в настоящее время морские льды занимают в среднем за год 23,74 млн. км2, или 6,6% всей площади Мирового океана, из них 12,65 млн. км2 (53,2%) приходится на северное полушарие и 11,9 млн. км2 (46,8%) - на южное. Максимальную площадь льды в Мировом океане занимают в октябре (27,74 млн. км2), минимальную - в марте (18,73 млн. км2).
Рисунок 1.1 - Сезонные изменения средних площадей льда (S)
В течение года площади льдов в северном и южном полушариях изменяются в противофазе (рис.1), т.е. максимальной площади льда в северном полушарии в марте (16,11 млн. км2) соответствует их минимальная площадь в южном (2,62 млн. км2). В сентябре наблюдается обратная картина: при минимальной площади льда в северном полушарии (7,95 млн. км2) его площадь в южном становится максимальной (18,82 млн. км2). Из приведенных цифр видно, что в зимний период площадь морских льдов в южном полушарии больше, чем в северном (на 2,71 млн. км2), а в летний период площадь льдов в южном полушарии меньше, чем в северном (на 5,33 млн. км2). Амплитуда сезонных колебаний площади морских льдов в северном полушарии составляет 8,16 млн. км2, что почти в 2 раза меньше, чем в южном (16,20 млн. км2). Столь большая разница в амплитудах объясняется тем, что в северном полушарии значительная площадь льда располагается вокруг Северного полюса, где существенно снижается приток солнечной радиации.
1.2 Льды северного полушария
Особенности географического распространения морских льдов в северном полушарии в марте и сентябре показаны на рисунке 1.2:
Рисунок 1.2 - Распространение морских льдов в северном полушарии: 1 - в сентябре; 2 - в марте
В летний сезон морские льды в северном полушарии располагаются, главным образом, в Северном Ледовитом океане и лишь узкой полосой - вдоль юго-восточного побережья Гренландии, т.е. уже в водах Северной Атлантики. Как это видно на рис.1.2, даже летом распространение льда в Северном Ледовитом океане весьма неравномерно во времени. В июне северные побережья полностью блокированы льдом. Затем таяние заставляет кромку льдов постепенно отступать на север. В отдельные годы в ряде районов (как правило, в восточных частях морей Карского и Лаптевых) она выходит за пределы 80-й параллели. Бывают годы, когда арктические побережья вовсе не освобождаются ото льда - это время от времени происходит в восточной части Карского моря, в море Лаптевых, Восточно-Сибирском, Чукотском и Бофорта морях, а также в ключевых проливах Северо-Западного прохода. В такие годы возможность мореплавания в этих районах полностью зависит от уровня ледокольного обеспечения.
В конце сентября - начале октября фронт образования молодого льда смещается к югу, начинается увеличение площади морских льдов. Первоначально в октябре - декабре приращение площади морских льдов происходит в основном в Северном Ледовитом океане (рис.1.3).
Рисунок 1.3 - Сезонное приращение площади льда (S)
Когда льды в Арктике достигают берегов, приращение площади льда почти прекращается. В январе - марте увеличение площади морских льдов в северном полушарии происходит уже в тихоокеанских морях - Беринговом, Охотском, Японском, в районах Северной Атлантики, Балтийском, Черном, Азовском и Каспийском морях.
Отличительная особенность распределения льда в северном полушарии в зимний сезон - значительное распространение льда на юг у западных побережий Атлантического и Тихого океанов (см. рис.1.3). Так, в Атлантике морские льды можно встретить до широты 46° (район Ньюфаундленда и залива Св. Лаврентия), а в Тихом океане - вдоль азиатского побережья - до широты 43°, причем здесь отдельные бухты и заливы замерзают до широты 37°. Вместе с тем у восточных побережий океанов граница морских льдов располагается в более высоких широтах. Например, в разгар зимы западнее архипелага Шпицберген можно беспрепятственно достичь широты 80°, в Тихом океане по меридиану 180° - широты 60°.
Столь значительная асимметрия в распределении льдов между западными и восточными частями Атлантического и Тихого океанов обусловливается, главным образом, особенностями атмосферной и океанической циркуляции. Воздействие Исландского и Алеутского минимумов атмосферного давления определяет у западных побережий океанов преобладание ветров с северными составляющими, в результате увеличивается перенос холода из Арктики, стимулирующего ледообразование. Эти же ветровые потоки способствуют дрейфу льда на юг. Эти процессы у западных побережий океанов усиливаются благодаря тепловому и динамическому влиянию холодных морских течений: Восточно-Гренландского и Лабрадорского течений - в Атлантике, течения Оя-Сио - в Тихом океане. У восточных побережий океанов на процессы ледообразования воздействуют порожденные Исландским и Алеутским минимумами атмосферного давления ветровые потоки с южными составляющими, а также теплые течения - Северо-Атлантическое и Куро-Сио.
Масштабы ледового плавания зависят не только от площади распространения морских льдов, но в первую очередь от их толщины. Распространение льдов разной толщины в северном полушарии весьма неравномерно как в пространственном отношении, так и во времени. В центральной части Северного Ледовитого океана примерно в районе полюса относительной недоступности (точка, равноудаленная от всех побережий Арктического бассейна (77° с. ш., 150° з. д) находится центр ядра ледяного покрова - наиболее устойчивые во времени многолетние и двухлетние льды толщиной более 2,5 - 3,5 м; их площадь составляет соответственно 3,6 и 3,2 млн. км2.