§ 5.2. Определение массы груза по осадке судна

В основу такого способа определения массы груза положен принцип расчета водоизмещения судна при изменении его осадки в результате загрузки или разгрузки. Способ применяют в тех случаях, когда груз не взвешен на весах, или его масса определена отправителем условно (по обмеру), или для

расчета провозной платы, когда необходима контрольная проверка массы.

Для определения водоизмещения необходимо знать главные размерения судна (рис. 1) в метрах: расчетную длину L корпуса по ватерлинии, расчетную ширину В на мидель-шпангоуте на уровне ватерлинии, осадку судна в грузу Т для данного района плавания и порожнем Т₀, коэффициент δ полноты водоизмещения, плотность воды.

Рис. 1. Главные размерения судна.

Водоизмещение D опре­деляют как произведение вышеуказанных величин:

D = γ δ LBT , т (5.1)

Где γ – плотность для пресной воды γ=1 т/м³.

Плотность морской воды изменяется в зависимости от температуры и солености, что надо учитывать при расчете водоизмещения судна. Плотность воды некоторых морей дана в табл. 1

Табл. 1

Море	Плотность воды
	Лето	Зима
Азовское	1,003	1,008
Балтийское	1,010	1,012
Белое	1,018	1,020
Каспийское	1,005	1,010
Черное	1,009	1,011
Баренцево	1,027	1,028
Средиземное	1,027	1,031

Грузовая шкала морских судов рассчитана на среднюю плотность воды 1,026 т/т³.

Водоизмещение судна в груженом (D_r) и порожнем (D_о) состояниях определяют с учетом соответствующих осадок и коэффициентов полноты водоизмещения.

Масса погруженного на судно груза определяется как разность между водоизмещением судна с грузом и порожнем:

G = γ LB (δ_гT_г - δ ₀Т₀) , т (5.2)

или

G = (D_г — g_г) - (D₀ — g₀), т (5.3)

где

б_г и б₀ — коэффициенты полноты водоизмещения судна соответственно с грузом и порожнем;

g_r, g₀ —суммарные массы балласта, судовых запасов подсланевых и фекаль­ных вод в груженом и порожнем состояниях, т.

При наличии данных о размерениях корпуса можно составить необ­ходимую для определения массы погруженного груза таблицу грузового размера судна (грузовую шкалу). В таблицах 5.1, 5.2 приводится зависимость между осадкой судна (Т_г, T_о) и массой груза G в нем. Зависимость выражается формулой:

G = γ LB (Т_г -Т_о), т (5.4)

Формула справедлива только для судов с обводами корпуса, не изменяющимися по высоте борта, или при загрузке судна на полную грузоподъемность по конструктивной ватерлинии (КВЛ). В остальных случаях необходимо учитывать изменение коэффициента полноты водоизмещения при изменении обводов корпуса и различной осадке. Так, с увеличением осадки коэффициент полноты возмещения (б) барж грузоподъемностью 3000 т (проект № 461Б) увеличивается с 0,68 до 0,89. Поэтому таблицу грузового размера рассчитывают с учетом изме­нения коэффициента полноты водоизмещения при фактических осадках судна. Массу погруженного груза при этом можно определять по формуле:

G = γ LB (δ_фТ_ф – δ_о Т_о), т (5.5)

где

Т_ф - фактическая осадка судна с грузом, м

Коэффициент δ _ф полноты водоизмещения при фактической осадке может быть определен по формуле, рекомендуемой проф. В. И. Орловым:

δ = α(α — δ _стр) Т_стр/Т_ф, (5.6)

где

δ _стр - коэффициент полноты водоизмещения при строительной осадке;

α – коэффициент полноты грузовой ватерлинии;

Т_стр - строительная осадка, м

Коэффициент α полноты площади грузовой ватерлинии определяют как отношение площади горизонтального сечения корпуса судна по линии грузовой осадки F к площади прямоугольника, построенного по длине L и ширине В погруженной части корпуса судна:

α = F/LB. (5.7)

Насколько существенно влияет изменение коэффициента полноты водоизмещения при различной осадке, можно проследить на примере расчета количества груза в барже грузоподъемностью 2000т (ее размерения: L= 85 м; В= 13,8 м; Т_г=2,3м; Т_о= 0,28 м; δ_стр = 0,85; δ₀ = 0,66; α = 0,9) по указанным формулам.

На основе аналогичных расчетов по формуле составляют для каждого грузового судна таблицу грузового размера.

В частности, для баржи проекта № 461-Б с помощью таблицы грузового размера можно быстро определить количество погруженного или выгружен­ного груза. Предположим, баржу загрузили до осадки 1,7 м. По таблице находим, что при осадке 1,5 м масса груза будет равна 1206,5 т. Далее, на каждый сантиметр осадки баржа принимает 10,68 т; 10,68X(1,7-1,5) = 213,6 т. Всего 1206,5+213,6= 1420,1 т.

Если это же судно, загруженное на полную осадку, разгрузить до осадки 1,8 м, масса выгруженного груза исключается из общей массы груза, и масса оставшегося груза составит: 2061,6 – (10,74X30) – (10,68Х20) = 1525,8 т

Учитывая, что плотность пресной и соленой воды различна, для судов смешанного плавания, которые принимают или сдают груз в морских условиях, в таблицах грузового размера должны быть сделаны необхо­димые поправки.

Массу груза по осадке определяют в следующем порядке: перед погрузкой замеряют осадку по обоим бортам в носовой, средней и кор­мовой частях судна, затем вычисляют его среднюю осадку порожнем:

Т = (Т_Н + 2Т_С + Т_К) + (Т'_Н + 2Т'_С + Т'_к) , т (5.8)

8

где

Т_н, Т_с, Т_к — осадка соответственно носовой, средней и кормовой частей судна по правому борту, м;

Т'_я, Т'_с, Т'_к — то же, по левому борту, м.

Таблица грузового размера Удельное количество груза

Таблица 5.1 Таблица 5.2

Осадка, м		Кол-во груза, т
		На 1 см осадки	общее
2,3 2,0 1,5 1,0 0,5 0 ,28			2061,6 322,2 1739,4 534 1205,4 528 677,4 500,5 176,9 176,9
		10,74
		10,68
		10,56
		10,01
		8,04

Осадка, м	Количество груза, т
	с учетом изменения коэффициента α по формуле		без учета изменения коэффициента α по формуле
	всего	на 1 см осадки	всего	на 1 см осадки
0,28	----	----	----	----
0,5	176,9	8,04	224,7	10,212
1,0	677,4	10,01	735,3	10,212
1,5	1205,4	10,56	1245,9	10,212
2,0	1739,4	10,68	1756,5	10,212
2,3	2061,6	10,74	2062,9	10,212

По окончании погрузки вновь замеряют осадку по обоим бортам в но­совой, средней и кормовой частях судна. По формуле (5.8) вычисляют среднюю осадку Т_г в груженом состоянии по маркам углубления, на­несенным на бортах ближе к носу, корме и в середине судна. При отсутствии марок (на старых судах) пользуются обмерным крюком.

Применяют также другие устройства. В Волжской академии водного транспорта, например, разработан прибор (ПООС-1), которым измеряют высоту надводного борта. Осадку судна определяют как разность между полной высотой борта Н_б и надвод­ной Н_н.б с помощью прибора.

Для измерения осадки удобно также пользоваться предложенным З.Г.Русаковым гидравлическим осадкомером. С помощью такого прибора осадку судна можно точно определить при любой погоде.

До начала и по окончании грузовых операций вахтенный начальник фиксирует в вахтенном журнале данные о количестве балласта, наличии судовых запасов (топлива, смазки, воды, продовольствия), а в необхо­димых случаях — и заполнении фекальных цистерн. Сопоставление этих данных позволит определить и учесть изменение судовых запасов при расчете массы погруженного или выгруженного груза.

Для повышения точности определения массы груза по осадке суд­на все замеры следует выполнять возможно тщательнее.

После установления разности между средними осадками судна с гру­зом и порожнем массу погруженного груза определяют по таблице гру­зового размера.

В накладной и дорожной ведомости в случае определения массы гру­за по осадке судна делают соответствующую отметку, а в акте о погрузке-выгрузке груза записывают результаты замеров осадок судна порожнем и с грузом и расчет массы груза.