Практическое руководство по расчёту тримминга балкера: как определить sinkage, использовать trimming tables, рассчитать изменение трима и правильно распределить груз по трюмам. Пошаговый пример для судна типа Panamax с формулами и пояснениями .
Подготовка к расчетам тримминга судна
Перед выполнением расчетов тримминга необходимо учитывать несколько важных факторов.
1. Предельная осадка судна
Прежде всего необходимо четко знать предельную осадку судна. Она может зависеть от различных ограничений, например:
ограничений в порту погрузки;
ограничений в порту выгрузки;
требований грузовой марки (load line zones);
ограничений в промежуточных портах (например, при бункеровке);
прохождения каналов.
Старший помощник должен быть полностью осведомлён о всех возможных ограничениях по осадке, чтобы избежать перегруза и связанных с этим проблем.
2. Учет прогиба (sag allowance)
При планировании загрузки необходимо всегда учитывать запас на прогиб судна (sag allowance) — обычно несколько сантиметров. Это особенно важно для:
судов большого размера;
перевозки грузов высокой плотности.
Опытный старший помощник капитана всегда закладывает такой запас, чтобы предотвратить перегрузку судна, которая может привести к различным эксплуатационным и юридическим проблемам.
3. Выбор трюмов для тримминга
Для выполнения операций тримминга рекомендуется использовать предпоследние трюмы (penultimate holds), а не крайние. Это правило особенно актуально для судов класса Panamax и крупнее.
Для судов, имеющих 5 трюмов, обычно используются крайние трюмы.
Следует отметить, что это правило не является строгим: фактически для тримминга может использоваться любой трюм, в зависимости от:
требуемого конечного трима судна;
доступного пространства в трюмах.
Кроме того, необходимо всегда оставлять определенное количество груза для окончательного тримминга. Этот запас следует увеличить при погрузке в портах, где береговые весы редко калибруются. Неправильная калибровка может привести к тому, что фактически будет погружено больше груза, чем планировалось, что уменьшит предусмотренное количество груза для финального тримминга.
Пример расчёта тримминга
Рассмотрим пример для балкера класса Panamax, имеющего 7 грузовых трюмов. После проведения промежуточного драфт-сюрвея (Intermediate Draft Survey) судно находится на стадии выполнения тримминга.
Полученные значения осадки следующие:
Нос (Forward): 13,00 м
Корма (Aft): 13,40 м
Мидель (Midship): 13,22 м
Текущие параметры судна:
Трим: 0,40 м (на корму)
Прогиб корпуса (SAG): 2 см
Предельная осадка судна составляет 13,482 м, при этом после завершения погрузки судно должно находиться на ровном киле (even keel).
Шаг 1. Определение количества груза по величине погружения (Sinkage)
Sinkage — это величина, на которую судно может дополнительно погрузиться в воду при загрузке груза до достижения предельной осадки.
Формула для расчёта очень проста:
Sinkage Available = Limiting Draft – Current Midship Draft – Sag Allowance
Важно отметить, что Current Midship Draft — это визуально измеренная осадка на миделе, а не средняя осадка судна (Mean Draft). В нашем примере она составляет 13,22 м.
Подставим значения:
Sinkage Available = 13,482 – 13,220 = 0,262 м
или 26,2 см.
В данном расчёте запас на прогиб корпуса (SAG allowance) не учитывался. Однако на практике, особенно при погрузке грузов высокой плотности, рекомендуется закладывать несколько сантиметров такого запаса, чтобы избежать перегрузки судна.
Расчёт количества груза
После определения возможного погружения необходимо рассчитать, какое количество груза вызовет такое погружение.
Формула:
Cargo to Load = Sinkage Available (в см) × TPC
где TPC (Tonnes Per Centimeter) — количество тонн груза, изменяющее осадку судна на 1 сантиметр.
Расчёт:
Cargo to Load = 26,2 × 68,30 = 1789,46 тонн
Округляя:
≈ 1790 тонн груза
Значение TPC берётся из гидростатических таблиц (Hydrostatic Tables) для соответствующей осадки судна.
После этого этапа необходимо определить распределение груза для получения требуемого трима. Для этого используются Trimming Tables (таблицы тримминга).
Таблицы тримминга (Trimming Tables)
Таблицы тримминга показывают, как изменятся носовая и кормовая осадки судна, если в определённый грузовой отсек будет загружено 100 тонн груза.
Такие таблицы обычно:
входят в Trim and Stability Booklet (буклет остойчивости и трима);
либо предоставляются отдельным документом.
Судовым офицерам необходимо хорошо разбираться в использовании этих таблиц, поскольку разные верфи могут представлять данные в различном формате.
Например, на некоторых судах грузовые трюмы могут обозначаться не привычным образом (Hold 1, Hold 2, Hold 3 и т.д.), а техническими обозначениями, такими как:
R.1.01
R.1.02
R.1.03
R.1.04
R.1.05
Эти обозначения фактически соответствуют грузовым трюмам судна.
Чтобы упростить понимание, в нашем примере будем использовать обычные названия трюмов.
В рассматриваемой задаче для выполнения тримминга планируется использовать:
Cargo Hold №2
Cargo Hold №6
Соответственно, данные из таблицы тримминга для этих трюмов будут представлены следующим образом:
Пояснение:
TF (Trim Forward) — изменение носовой осадки.
TA (Trim Aft) — изменение кормовой осадки.
Значения указаны для каждых 100 тонн груза, загружаемых в соответствующий трюм.
Положительное значение означает увеличение осадки, отрицательное — уменьшение.
Из таблицы можно увидеть, что:
Загрузка груза в Cargo Hold №2 в основном увеличивает носовую осадку и уменьшает кормовую, тем самым уменьшая трим на корму.
Загрузка груза в Cargo Hold №6 оказывает противоположный эффект — увеличивает кормовую осадку и немного уменьшает носовую.
Используя эти данные, можно правильно распределить оставшийся груз между трюмами №2 и №6, чтобы:
Не превысить предельную осадку судна.
Убрать текущий трим 0,40 м на корму.
Завершить погрузку на ровном киле (Even Keel).
Интерпретация данных таблицы тримминга
Приведённые выше данные показывают влияние на носовую и кормовую осадки, когда 100 тонн груза загружаются в Cargo Hold №2 или Cargo Hold №6.
Обозначения TF и TA означают поправки для носовой (Forward) и кормовой (Aft) осадки соответственно. Числа 11, 12, 13, 14, указанные рядом с ними, обозначают среднюю осадку судна (Mean Draft), по которой осуществляется вход в таблицу.
Согласно таблице, если 100 тонн груза загружается в Cargo Hold №2 при средней осадке 11,00 м, то:
носовая осадка увеличится на 0,056 м,
кормовая осадка уменьшится на 0,022 м.
Аналогично, если 100 тонн груза загружается в Cargo Hold №6 при средней осадке 12,00 м, то:
носовая осадка уменьшится на 0,011 м,
кормовая осадка увеличится на 0,041 м.
Отрицательный знак означает, что поправка вычитается (осадка уменьшается), а положительный знак означает, что поправка добавляется (осадка увеличивается).
Далее, в нашем примере средняя осадка судна составляет 13,20 м. Она рассчитывается следующим образом: (13.00 + 13.40) / 2 = 13.20 м.
Поскольку в таблице приведены значения только для 13 м и 14 м, необходимо выполнить интерполяцию между этими значениями, как показано ниже.
После выполнения интерполяции получаем следующие значения
Шаг 2. Определение общего изменения трима, вызванного загрузкой выбранных трюмов
На данном этапе необходимо определить, какое общее изменение трима будет вызвано загрузкой груза в выбранные трюмы.
Для этого составляется простая таблица, как показано ниже:
В данной таблице определяется изменение трима, которое получается как разность между изменениями носовой и кормовой осадки.
Важно помнить, что знаки значений должны сохраняться при выполнении расчёта.
Следует обратить внимание, что в случае Cargo Hold №2 поправки фактически складываются при вычислении разницы, и аналогичная ситуация наблюдается для значений Cargo Hold №6.
Общее изменение трима определяется путём сложения значений для обоих трюмов, как показано в красной рамке таблицы.
Шаг 3. Расчёт количества груза для загрузки в первый трюм (Hold №2)
Теперь необходимо определить количество груза, которое следует загрузить в Cargo Hold №2.
В настоящее время судно имеет трим 0,40 м на корму. Наша первая задача — привести судно на ровный киль (Even Keel).
Этого можно добиться, загрузив определённое количество груза в Hold №2, которое вызовет изменение трима на 0,40 м на нос, тем самым компенсируя существующий трим и выводя судно на Even Keel.
Расчёт выполняется с использованием следующей формулы:
Где Trim required — это начальный трим судна (initial trim).
Таким образом, из расчёта видно, что для приведения судна на ровный киль (Even Keel) необходимо загрузить 526 тонн груза в Cargo Hold №2.
Шаг 4. Расчёт количества груза для загрузки во второй трюм (Hold №6)
Из предыдущего шага известно, что 526 тонн груза необходимо загрузить в Hold №2.
Следовательно, оставшееся количество груза для погрузки составляет:
1790 – 526 = 1264 тонны
Теперь этот груз необходимо распределить между Hold №2 и Hold №6 таким образом, чтобы:
судно достигло предельной осадки,
не произошло изменения трима, поскольку судно должно закончить погрузку на ровном киле (Even Keel).
Для начала необходимо определить количество груза, которое может быть дополнительно загружено в Hold №2.
Это можно рассчитать с использованием следующей формулы:
Альтернативно количество груза для Hold №6 можно рассчитать по той же формуле, просто заменив значение “Change of trim caused by #6” на “Change of trim caused by cargo hold #2”.
Согласно выполненным расчётам, если 508 тонн груза загружается в Hold №2, то оставшееся количество груза, которое необходимо загрузить в Hold №6, составит:
1264 – 508 = 756 тонн (для загрузки в Hold №6)
Итог расчётов
Подводя итог полученным результатам:
Cargo Hold №2 должен принять 508 тонн груза, чтобы привести судно на ровный киль (Even Keel).
После этого для достижения предельной осадки судна при сохранении нулевого трима (Even Keel) необходимо дополнительно загрузить:
526 тонн в Cargo Hold №2,
756 тонн в Cargo Hold №6.
Таким образом, судно будет доведено до требуемой осадки без изменения трима.
Данные расчёты необходимо выполнять до начала операций по окончательному триммингу, поэтому все вычисления должны быть тщательно проверены и перепроверены.
Знание и применение этих формул на практике позволяет значительно сократить время расчётов и повысить точность планирования загрузки судна.