Определение водоизмещения и дедвейта судна.

Водоизмещение во втором приближении определяется из выражения:

D^II= P_к  + P_м+ P_з + Dч,                                                                     (17)

D^II=13152+748+2150+48800 = 64850 т.

где P к - масса корпуса судна с оборудованием

Рк = D₀ - Р_м                                                                                                                                                         (18)

где D₀- масса судна порожнем

D₀ = D^/ - Dw^/                                                                                                                                             (19)

D₀ = 69400-55500 = 13900 т                                                                                                                  

Рм - масса СЭУ

 Рм = g_л * Nе                                                                                        (20)

g_{л -} относительная масса одновальных энергетических установок = 50 кг/л.с. Nе-суммарная номинальная мощность на фланцах валов главных ДВС либо на входных фланцах редукторов ПТУ и ГТУ

                           Nе=0.02*D^0.5*V³сд л.с.                                            (21)

Vсд - сдаточная скорость судна, принимаемая на 5-7% выше технической и равна 15,84 узлам.         

   Nе = 0.02*69400 ^0,5 * (15*0,06+15)³  = 21143,5 л.с.

Полученный результат подставляем в формулу 20:

P_м = 14967*0,05 = 748 т

Полученный результат подставляем в формулу 18:

P_k = 13900 – 748 = 13152 (т).

Р_з – масса запасов топлива со смазкой, котельной воды технического и продовольственного снабжения и прочих запасов. Рассчитывается по установленной схеме снабжения судна.

Р_з = Р_т + Р_в + Р_пр                                                                                            (22)

Определим запасы топлива P_m:

P_т = ((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^т_х *K_шт *p^т_ст                       (23)

где: L – протяженность линии, принимаем равной 4171 миль.

   L_огр – суммарная протяженность участков, проходимых с ограниченной скоростью, принимаем равной L_огр= 16 миль

  v, v_огр  - соответственно, скорость на линии и скорость прохождения участков с ограничением по скорости- v_огр  = 10 узлов.

  K_шт – коэффициент штормового запаса, принимаем равным 12 % (1,12);

  p ^т_ст – коэффициент, учитывающий расход топлива на стоянке, принимаем равным 15 % (1,15);

  q^т_х – суточный норматив расхода топлива на ходу.

q^т_х = 24 * a^Т * N _экс / 10⁶                                                                                (24)

    где: a^Т – удельный расход топлива и смазки на ходу, принимаем равным 143 кг/л.с. в час

   N _экс – эксплуатационная мощность главного двигателя.

   N _экс = К_е * N_e                                                                                             (25)

   К_е – коэф-т, учитывающий расположение МКО, принимаем равным 1,01

   N _экс = 1,01 * 14967 = 15116 (л.с.)

Полученные результаты подставляем в формулу 24:

q^т_х = 24 * 143 * 15116 / 10⁶ = 51,88 (т/сут).

Полученные результаты подставляем в формулу 23:

P_m= ((7725-2*16)/(24*15)+(2*16/(24*16)))*51,88*1,12*1,3 = 1811 (т.)

Определим запасы воды на рейс:

Рв=((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^в_х *p^в_ст                                                       (26)

где: q^в_х  - суточный расход воды

q^в_х = 24 * a^в * N _экс / 10⁶                                                                                      (27)

где: a^в – удельный расход воды на ходу, принимается 23 г/л.с. час

q^в_х = 24*23*15116/1000000 = 8,34 (т/сут).

Полученный результат подставляем в формулу 26:

Рв = ((7725-2*16)/(24*15)+(2*16/(24*16)))*8,34*1,12*1,3 = 219 (т.)

Определим прочие запасы:

Р_пр=((L –L_огр)/24*v + L_огр./24*v_огр + t_д) * q_пр *p^пр_ст                                                             (28)

где: q_пр – суточный норматив расхода прочих запасов

   q_пр = 203 * n_эк / 1000 + 0,5                                                                       (29)

где n_эк – численность экипажа (Приложение, таблица № II.4), принимаем равным 20 человека.

q_пр = 203*20/1000 + 0,5 = 4,56 (т/сут).

Подставим значение суточного норматива расхода прочих запасов в формулу 28:

Р_пр= ((7725-2*16)/(24*15)+(2*16/(24*16)))*4,56*1,12*1,3 = 120 (т.)

 Рассчитаем суммарное количество рейсовых запасов (формула 22):

P_з = 1811+219+ 120 = 2150 (т.)

Определим величину расхождений между полученными значениями водоизмещения:

ΔD = D’ - D^II                                                                                                                                                                (30)

ΔD = (69400 – 64850) / 69400 = 4,56 % < 5% 

Определим чистую грузоподъемность во втором приближении:

D_ч’’ = D’ -P_к -P_м - P_з                                                                                                                                                    (31)

D_ч’’ = 69400 – 13152 – 748 – 2150 = 53350 т

Определим регистровую вместимость судна:

- валовую:

BRT = 0.7 * D^II                                                                                                                                                                 (32)

BRT = 0.7 * 64850 = 45395 рег.т.

- чистую:

NRT= 0,39 * D^II                                                                                                                                                  (33)

NRT = 0.39 * 64850 = 25292 рег.т.

Таблица 6

Диаграмма: мощность главного двигателя

3. Расчет важнейших стоимостных характеристик судна и производствено-финансовых показателей его использования.

3.1 Расчёт провозоспособности и потребного числа судов.

Провозная способность судов и их количество, потребное для освоения перевозок, определяется при помощи расчёта элементов рейса судов.

Общее время рейса судна на линии:

t_p = t_x + t_cm                                                                                                       (34)

где: t_x – ходовое время рейса

   t_cm – стояночное время рейса_.

Определим ходовое время рейса судна на линии:

t_x = (L – L_огр) / 24*v + L_огр /24* V_огр + t_доп                                                  (35-а)

t_x  = ((7725-2*16)/(24*14)+(2*16/(24*14)))=23,03 (сут)

Определим стояночное время рейса судна на линии:

t_cm = 2*α*β* D_ч / М_в                                                                                        (35-б)

t_cm = 2 * 0,73* 2,7 * 48800/14494 = 13,36 (сут.).

Полученные результаты подставляем в формулу 34:

t_p = 23,03+13,36 = 36,39 (cут.).

Определим количество рейсов за эксплуатационный период:

r = T_э / t_p                                                                                                     (35-в)

где: T_э – эксплуатационный период работы судна, принимается, согласно дедвейта судна, равным 337 суток (Приложение, таблица № II.5)

r = 337 / 36,39 = 9,26 рейсов

Определим провозную способность судна:

П = α * β * D_ч * r                                                                                            (36)

П= 0,73* 2,7 *48800* 9,26=896550,26 т.

Определим потребное количество судов на линии:

n_c = ∑Q / П                                                                                             (37)

n_c = 1755000/896550,26= 1,96 судов

Определим коэффициент ходового времени:

E_x = t_x / t_p                                                                                                     (37-а)

E_x = 23,03/36,39 = 0,63

Определим среднесуточную скорость судна:

V_э = L / t_x                                                                                                   (37-б)

V_э = 7725 / 23,03 =  335,44 (миль/сут.).

Определим производительность 1т. грузоподъемности в валовые сутки эксплуатации:

Мв =α * V_э * E_x                                                                                          (37-в) 

Мв = 0,73* 335,44 * 0,63 = 156,02 (т.-миль / тнж-сут.).

Мв=∑Ql/(∑Dч*Tэ*Nс)

Мв=5022765000/(48800*337*1,96)=156,02(т.-миль / тнж-сут.)

Результаты расчётов сводим в таблицу №7:

Составим графические зависимости по функции от технической скорости показателей t_р , r, П, n_c, Е_х, Мв:

Таблица 7

3.2.Определение строительной стоимости судна.

Строительная стоимость судна выражает единовременные затраты по флоту и определяется по стоимости оборудованного корпуса - S_k, главного двигателя - S_м и прочего механического оборудования - S_пм.

S_c = (S_k + S_м + S_пм)*μ                                                                                     (43)

где: μ - коэффициент, учитывающий затраты на производственные и вспомогательные работы по судну в целом, затраты на доковые работы, швартовые, заводские, ходовые и сдаточные испытания, накопления и начисления. Значение выбирается из Приложения, график №1, рис.2 .

Стоимость главного двигателя определяется по формуле:

S_м = S’_{м уд.} * N_e                                                                                              (44)

где: S’_{м уд.} - удельная стоимость единицы мощности главного двигателя в

 $/ л.с., определяется по графикам в зависимости от мощности - N_e и типа главного двигателя (рис.6,7 Приложения):

S’_{м уд.} = 710 $/ л.с.

Подставляем значение S’_{м уд.}  в формулу 44:

S_м = 710 * 14967 = 10626417 ($)

Определим стоимость оборудованного корпуса судна (рис.3,4,5 Приложе-ния):

S_k = 8000000$

Определим стоимость прочего механического оборудования судна (рис.8,9 Приложения):

S_пм =5000000 $.

Определим значение коэффициента μ_i (рис.1,2 Приложения):

μ_i = 1,31

Полученные значения подставим в формулу 43:

S_c = 1,31 * (8000000+10626417+5000000) = 30950606 ($).

Определим стоимость головного судна серии с оснасткой и проектированием:

S_гол. = S_c * k_сер. + S_пр. + S_осн.                                                                           (45)

где: S_пр. - стоимость проектирования, $. (см.рис., Приложения):

S_пр =800000$. 

S_осн - стоимость оснастки ($). (см.рис., Приложения):

S_осн. = 3700000 $.

k_сер. - коэффициент серийности, принимаем для первого судна равным 1,4 (таблица №II.6, Приложения):

S_гол. =30950606* 1,2 + 800000 + 3700000 = 41640727 ($).

Определяем стоимость всех судов серии, количество которых необходимо по расчётам для освоения заданных объёмов перевозок, млн. руб.:

S_n = S_c * k_сер.                                                                                                   (46)

где: k_сер2. = 1,1  

      - для остальных судов серии:

S_n2 = 41640727* 1,1 = 34045666 ($).

Определим общую стоимость серии судов:

∑S _сер. = S_гол. + S_n2 + S_n3 + S_n4 (47)

∑S _сер. = 41640727 +34045666 = 75686393 ($)

Определим среднюю стоимость судна серии:

S_с.сред. = ∑S _сер. / n                                                                                              (48)

S_с.сред. = 75686393 / 2 = 37843197  ($).

S_с.сред. = 37843197 *30  = 1135295901 (руб.)

Результаты расчётов по формулам 43-48 сводим в таблицу №7.

Строим график зависимости S _с.сер в функции зависимости от технической скорости.

Таблица 8

3.3 Расчёт сметы эксплуатационных расходов судна и суточной себестоимости его содержания.

Эксплуатационные расходы суда в настоящее время несут как в иностранной валюте, так и в российских рублях. Для расчётных целей их можно сгруппировать по следующим статьям:

     - амортизация;

     - ремонт;

     - снабжение и материалы;

     - топливо;

     - содержание экипажа;

     - навигационные сборы и агентирование;

     - косвенные (распределяемые);

Рассмотрим определение каждой статьи расходов в общей смете эксплуатационных расходов судна отдельно в рублях и иностранной валюте:

1. Эксплуатационные расходы судна в рублях:

* Амортизационные отчисления:

К_а = S_с.сред. * в_а / 100 * Т_э                                                                                                                             (49)

где: в_а – процент годовых амортизационных отчислений, принимаем равным 4,9 % к стоимости судна (Таблица №II.7, Приложение)

К_а =  1135295901* 0,49 / (337*100) = 165073 (руб./сут).

* Отчисления на ремонт:

К_рем = S_с.сред. * в_р / 100 * Т_э                                                                            (50)

где: в_р – процент годовых отчислений на текущий ремонт, условно принимаемый по статистическим материалам равным – 2,3%

К_рем =1135295901* 2,3 / (337*100) = 77483 (руб./сут).

* Отчисления на материально-техническое снабжение:

К_сн. = S_с.сер. * в_сн / 100 * Т_э                                                                                  (51)

где: в_сн - принимается по современным статистическим материалам в размере 1,3%:

К_сн = 1135295901* 1,3 / (337*100) = 43795 (руб./сут).

* Расходы на содержание экипажа:

К_сод.эк.= (1+ К_н)*R_шф                                                                                                                                          (52)

где: К_н - начисления на ФОТ, равные 0,269

   R_шф - штатный фонд оплаты труда по судну в целом, принимается в размере 1350 руб./ сут. (см.табл. II.8. Приложения)

К_сод.эк.= (1+ 0,269) * 1350 = 1701 (руб./сут).

* Навигационные расходы:

определяются по таблице II.9.Приложения:

К_нав.=325 руб./судо-сут.

* Прямые расходы

∑К_пр.= К_а + К_рем + К_сн. + Ксод.эк. + К_нав.                                                                                                   (53)

∑К_пр.= 165073 + 77483 + 43795 + 1701 +325 = 288377 (руб./сут).

* Косвенные расходы:

К_кос.= К_о*∑К_пр.                                                                                                   (54)

где: К_о - коэффициент, учитывающий отчисления на косвенные расходы, принимается равным 0,065

К_кос.= 0,065 *288377 = 18744 (руб./сут).

* Расходы на топливо:

- на ходу:

К^т_х = К_сн.б.*q^т_х *Ц_т*К_рай.                                                                                 (55)

где: К_сн.б - коэффициент, принимаемый равным 1,11

  Ц_т - стоимость топлива, принимается по табл. II.10.Приложения равной 110 .

 К_рай. - коэффициент, учитывающий долю бункера, оплачиваемого в рублях, принимается равным 0,4

К^т_х = 1,1 * 51,88 * (0,9*315+0,1*275) * 0,4 * 30 = 212977,7 (руб./сут).

- на стоянке:

К^т_ст = К_сн.б.*( Р^т_ст - 1)* q^т_х *Ц_т*К_рай.                                                                                                    (56)

где: Р^т_ст - к-нт, учитывающий расход запасов топлива на стоянке равный 1,3

К^т_ст = 1,1 * (1,3 - 1) * 51,88 * 250 * 0,4 * 30 = 333818 (руб./сут).

* Суточная себестоимость содержания судна в рублях:

- на ходу:

К_х = К_пр + К^т_х + К_кос                                                                                       (57)

К_х =288377 + 80901 + 18744 = 388022 (руб./сут).

- на стоянке:

К_ст = К_пр + К^т_ст + К_кос                                                                                          (58)

К_ст = 288377 + 26697 + 18744 = 333818 (руб./сут).

2. Эксплуатационные расходы судна в инвалюте:

* Расходы на содержание экипажа:

К^и_сод.эк. = К_сут.и. + К_рац.и.                                                                                  (59)

где: К_сут.и. - выплата инвалюты взамен суточных, принимается по табл. II.11. Приложения - 610 $/ сут.

К_рац.и. = К_рац *N_эк                                                                                            (60)

где: К_рац = 5 $/ сут.

К_рац.и. = 5 * 20 = 100 ($/ сут).

К^и_сод.эк. = 610 + 100 = 710 ($/ сут).

* Расходы на судовые сборы:

В российских портах устанавливаются по действующему тарифному руководству (Приказ № 36 “Сборы в российских портах.”), а в иностранных портах по нормативам (“Нормативы сборов в иностранных портах.” Методические материалы.). Сборы во всех портах взимаются в иностранной валюте.

К_сб.и. = ∑R_{сб.и. i}  / t_р ($/сут.)                                                                                                                            (61)

Ставки сборов в иностранных портах находим путём пересчёта ставок судов НМП в этих же портах. Ставки сборов в порту Туапсе уже даны за единицу условного объёма судна, поэтому не требуют пересчёта для проектируемого судна.

Сборы по Туапсе

Таблица 10

Сборы в иностранных портах взяты по дедвейту для судов, аналогичных рассчитываемому.

R_сб.и. (Туапсе) =  682290 руб/сут. = 22743$/сут.

R_сб.и. (Бременхафен) = 99473 $/сут.

R_сб.и. (Альхесирас)= 83890 $/сут.

R_сб.н. (Бургас) = 81542 $/сут.        

R_сб.и. (Босфор) = 39135 $/сут.

∑R_сб.и.  = 986330 ($/сут.)

К_сб.н. = 986330 / 36,39 = 27106 ($/сут.)

* Расходы на агентирование:

К_аг. = К_сб.и. * 0,065                                                                                           (62)

К_аг. = 27106 * 0,065 = 1762($/сут).

* Суточная себестоимость содержания судна в $:

- на ходу:

К^х_и = К^и_сод.эк. + К_сб.и. + К_аг. + К^т_х                                                                                                           (63)

К^х_и = 710 +27106 +1762+ 4045 = 34614($/сут).

- на стоянке:

К^ст_и = К^и_сод.эк. + К_сб.и. + К_аг. + К^т_ст                                                                                                        (64)

     К^ст_и = 710 +27106 +1762+ 1335 = 31904 ($/сут)

Результаты расчётов по формулам 49 - 64 сводим в таблицу №10:

Таблица 10