Морской буксир построен на класс «Морского Регистра судоходства» 1995г. с подкреплениями корпуса на категорию Л1 с обеспечением всех дополнительных требований к остойчивости морских буксиров.
Судно может принимать 15 т. груза на ВП в корме и до10 т. груза не палубу полубака и сохранять остойчивость при наличии на палубах, надстройках и такелаже до 50 т. льда. Непотопляемость обеспечивается при одновременном затоплении любых двух смежных отсеков для всех случаев эксплуатационной нагрузки судна.
Диаметр циркуляции на полном ходу составляет около пяти длин корпуса судна. Хорошая управляемость буксира обеспечивается наличием двухвальной машинной установки и винтов регулируемого шага.
Для хранения переносного оборудования и материалов, необходимых при оказании помощи судам, на судне имеется два трюма: носовой – для 50т. груза и кормовой – для 120 т. груза. Топливные цистерны позволяют принимать 350 т. основного запаса дизельного топлива и ещё 80 т. за счёт уменьшения груза в трюмах до 90т. Запас пресной воды составляет 90 т. На судне имеется опреснительная установка, производительностью 4,5 т. воды в сутки.
Морской буксир имеет удлинённый бак и развитую среднюю надстройку, не доходящую до бортов.
Носовая оконечность в верхней части завершается фальшбортом. Форштевень судна – наклонный с подрезом ледокольного типа в нижней части, корма крейсерская. Форштевень в нижней части кованый, выше платформы – из листовой стали, ахтерштевень литой.
На судне установлено два становых якоря Холла по 1600 кг. каждый и один кормовой якорь сегментного типа весом 1500 кг. Длина цепи каждого якоря – 220 м. Для обмыва якорных цепей, их выборки в клюзовых трубах имеется специальное устройство.
На буксир установлен руль полубалансирного типа обтекаемой формы со стальным кованым баллером. Управление рулевой электрогидравлической машиной осуществляется из ходовой рубки. Перекладка руля с борта на борт на полном ходу занимает около 30 сек.
На судне имеются три грузовые стрелы. Кормовая стрела грузоподъёмностью 10 т. с вылетом за борт до 2,0 м предназначена для обслуживания кормового грузового трюма, спуска рабочей шлюпки и обеспечения различных водолазных работ на глубинах до 90 м. Две носовые стрелы грузоподъёмностью по 1,5 т. с вылетом за борт около 1,0 м предназначены для обслуживания носового трюма и крепятся к передней стенке надстройки.
На судне имеется специальная система паропровода от отопительного котла для обеспечения паром одновременно четырёх ледоочистителей. При давлении пара в системе от 3,5 до 6,0 кг/см² каждым ледоочистителем за час можно очистить площадь до 30 м² при толщине льда до 30мм.
Энергетическая установка судна состоит из двух 10-цилиндровых дизелей MAN мощностью по 2100 э.л.с. каждый при 275 об/мин, соединённых валопроводом с винтами регулируемого шага. Трёхлопастные винты диаметром 2,5 м имеют съёмные лопасти и выполнены из нержавеющей стали.
Дистанционное управление энергетической установкой и ВРШ осуществляется с главного пульта, расположенного в ходовой рубке. С главным пультом механически связан второй пульт управления, располо- женный на верхнем мостике. Третий пульт дистанционного управления ВРШ, установлен в помещении главных двигателей, производится только с главного пульта управления.
Пуск главных двигателей – воздушный, производится непосредственно у двигателей. Давление пускового воздуха 30 кг/см².
Источниками электроэнергии на судне является 5 дизель – генераторов переменного тока напряжением 380 В. Все генераторы с самовозбуждением и компаундирующим устройством. Питание судовых потребителей 220 В осуществляется с помощью трёх трансформаторов. Для отопления на судне установлен котёл с автоматическим управлением производительностью 700 кг пара в час при давлении 6 атмосфер.
Судно оборудовано автоматической буксировочной лебёдкой с электрогидравлическим приводом мощностью до 25 т. Автоматическое устройство обеспечивает стравливание буксирного троса и выбирание его на барабан со скоростью до 78,5 м/мин. При нагрузке свыше 25 т. автомат выключается. В корме судна имеются специальный битенг и усиленный клюз для снятия судов с мели рывками с помощью стального или капронового троса. Битенг и клюз рассчитаны на рабочую нагрузку 200 т.
Для буксировки цугом при участии нескольких буксиров на полубаке в районе 103 – 106 шп имеются две пары усиленных кнехтов с диаметром труб 500 мм.
На судне имеются две спасательные шлюпки из лёгкого сплава, рассчитанные на 35 человек каждая. Шлюпки оборудованы дизелем мощностью 8 л.с. и развивают не тихой воде скорость хода до 6 узлов.
1.3 Выбор и обоснование категории марки судостроительной стали
Для судов с ледовым усилением ЛУ4 расчётная температура атмосферного воздуха Та = - 30º С. Обшивка и набор судов категории ЛУ4 относятся к группе связей I (см. таблицу 1.2.3.7 «Правил Морского Регистра судоходства»). По графику для группы связей I при Та = -30º С и их толщине S = 20÷25 мм должна быть применена сталь категории А 32÷40. Целесообразно, исходя из практики применения судостроительных сталей, применить сталь 09Г2, соответствующей категории Регистра А32. Данная низколегированная сталь широко применяется в корпусных конструкциях всех типов, классов и назначений. Все стали категории А 32÷40 характеризуются по степени раскисления и состояния паковки как нормализованные, спокойные.
Такая сталь более прочная, чем обычная углеродистая сталь. Наиболее существенное снижение металлоемкости конструкции достигается при использовании сталей повышенной прочности. Уменьшение размеров связей из СПП ограничиваются минимально допустимыми толщинами, требованиями к их устойчивости, а также к жесткости перекрытий и корпуса судна. Эффективность использования СПП несколько уменьшается из-за большей относительной коррозии, ухудшения прочностных и пластических свойств со временем и других факторов. Однако, несмотря на отмеченные недостатки и большую стоимость, СПП в судостроении нашли широкое применение при постройке судов не только новых типов и назначений, но и традиционных. С увеличением длины судна и повышения предела текучести СПП относительная экономия металла возрастает.
При проектировании и постройке конструкций корпуса, кроме уменьшения массы металла, необходимо обеспечить всемерное снижение трудоемкости и стоимости их изготовления, последующего ремонта, высокую эффективность в процессе эксплуатации. Стоимость же СПП за тонну по сравнению с обычной углеродистой выше примерно на 20% для стали марки 09Г2. Применение СПП экономически оправдано, если достигнутое уменьшение массы корпуса можно использовать для увеличения грузоподъемности или скорости судна, то есть повышения провозоспособности, или для улучшения других эксплуатационно-экономических показателей.
Согласно Правилам Регистра категория материала имеет предел текучести Rен=315 мПа.
Химический состав стали:
Сталь марки 09Г2 противостоит воздействию однократных и знакопеременных нагрузок. Качество данной стали определяется её прочностными характеристиками; температурными условиями. Сталь обладает хорошей свариваемостью, возможна сварка в минусовую погоду (до минус 20ºС) Сталь и сварные соединения отвечают требованиям Регистра и иностранных классификационных обществ. Сталь марки 09Г2 обладает хладостойкостью, а также свойствами, необходимыми для работы в условиях коррозионно – механического и эрозионного износа. Сталь марки 09Г2 обладает высокой сопротивляемостью крупными разрушениями.
Для второстепенных корпусных конструкций проектируемого буксирного судна: выгородки, лёгкие переборки и др. могут быть применены обычные углеродистые стали категории А с пределом текучести Rен = 235 – 245 мПа, например ВСт3сп2.
Механические свойства:
Временное сопротивление: Rм=440-590 мПа
Относительное удлинение 22%
2. Набор корпуса в средней части судна по «Правилам» Морского Регистра судоходства 2003 года
2.1 Расчет элементов наружной обшивки
Корпус судна представляет собой коробчатую металлическую конструкцию, состоящую из наружной обшивки, переборок, настилов палуб и платформ судна, обеспечивающую создание силы плавучести, прочность и возможность размещения людей, грузов, оборудования и вооружения, обусловленных назначением судна.