Способ определения остаточного ресурса корпуса при оценке стоимости судов и плавсредств

Способ определения остаточного ресурса корпуса при оценке стоимости судов и плавсредств

Б.С. Гуральник начальник отдела оценки ООО «СИМЕС», доцент Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота, кандидат технических наук

Борис Самуилович Гуральник, boris@038.ru

Стоимость судна на вторичном рынке зависит от его технического состояния. Техническое состояние судна - совокупность параметров, определяющих прочность, жесткость, непроницаемость корпуса, работоспособность машин, механизмов и судового оборудования и изменяющихся вследствие возникновения и развития дефектов в процессе эксплуатации судна.

В настоящее время техническое состояние для целей оценки принято определять путем визуального осмотра оцениваемого судна и его составных элементов оценщиком или специально назначенным сюрвейером. Такой подход сложился в практике работы зарубежных страховых компаний и банков. Это зафиксировано в руководстве по морскому сюрвею (Marine Survey Practice) [1], проформах Condition Survey, инструкциях многих зарубежных страховых компаний и клубах взаимного страхования (P&I Clubs). Такой подход используется и при оценке судов и других плавучих средств, выполняемых по заказу российских заказчиков.

Однако визуальный осмотр не позволяет количественно определить остаточный срок службы судна. Таким образом, можно констатировать, что сегодня нет физически обоснованных методик, позволяющих спрогнозировать будущий срок службы судна, и рекомендаций по определению его остаточного ресурса. Это объясняется тем, что суда разных типов отличаются архитектурой, энерговооруженностью, разной насыщенностью техническими средствами,

интенсивностью эксплуатации, качеством ухода и технического обслуживания и работают в районах с разными погодными условиями.

Отдельные судовые системы и их элементы, главные и вспомогательные механизмы, элементы винто-рулевого комплекса, технологическое, специальное, навигационное и другое оборудование имеют разные нормативные сроки службы, их регламентное, техническое обслуживание, ремонты и замены выполняются в разное, предусмотренное Российским морским регистром судоходства (далее -Регистр) время.

В связи с этим остаточный ресурс судна в первую очередь зависит от технического состояния корпуса, износ которого определяется сложными физико-химическими процессами. Специалистами отмечается, что скорости износа конструкций корпуса в составе палубного, днищевого и бортовых перекрытий заметно отличаются не только на разных типах судов, но и на судах одного типа (sister ship) [2, 3].

Это обстоятельство отмечено и в работе автора настоящей статьи «Определение остаточного срока службы корпуса судна в задачах оценки рыночной стоимости» [4], изданной в 2008 году, в которой предложен способ определения остаточного ресурса корпуса судна, базирующегося на данных дефектации корпусных конструкций, периодически выполняемых по требованию Регистра. Однако в предложенном методе рассматривался только износ пластин на-

ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ НАРОДНЫМ ХОЗЯИ

ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ОБЪЕКТОВ

ружной обшивки и сделано допущение, что износ набора происходит с меньшими по сравнению с обшивкой скоростями. Это подтверждается на практике на многих типах судов и дает ошибку в безопасную сторону.

Сегодня, с учетом накопленного опыта, предлагаю вниманию читателя более корректный, свободный от отмеченного недостатка метод определения остаточного ресурса корпуса судна.

Как известно, различают общую и местную прочность судна.

Общая прочность определяет возможность безопасной эксплуатации судна. При оценке общей прочности корпус судна рассматривается как полая трубчатая балка, образованная днищевым, палубным и бортовыми перекрытиями.

В процессе эксплуатации корпус судна испытывает одновременно несколько видов деформаций. Эти деформации вызываются общим изгибом корпуса, как балки, а также местным изгибом перекрытий, набора, пластин наружной обшивки. Со временем прочность связей корпуса изменяется, что обусловлено неизбежным старением. Старение проявляется в виде коррозии, остаточных деформаций и других дефектов. Вследствие старения уменьшаются толщины наружной обшивки и элементов связей набора, изменяется первоначальная форма конструкций в результате появления остаточных деформаций, вызванных различными эксплуатационными перегрузками, нарушается целостность отдельных элементов - возникают трещины, разрывы, пробоины как проявление усталости, хрупкости материала. Трещины, разрывы, пробоины и местные эксплуатационные дефекты (пятна, язвенная и канавочная коррозия), по требованию Регистра, выявляются и устраняются при промежуточных и очередных освидетельствованиях судов.

Сложное напряженное состояние корпуса, как балки, представляется в виде суммы напряжений, вызванных изгибом в вертикальной, горизонтальной плоскостях

и кручением. Однако основным при оценке общей продольной прочности является расчет напряжений при изгибе в вертикальной плоскости.

При решении этой задачи пустотелая балка заменяется «эквивалентным брусом». Верхняя полка (фибра) эквивалентного бруса формируется обшивкой палубы, палубным стрингером, карлингсами, а нижняя - наружной обшивкой днищевого перекрытия, настилом второго дна, вертикальным килем, днищевыми стрингерами, междудонным листом и продольными балками днищевого перекрытия.

Удовлетворение общей прочности проверяется посредством сравнения моментов сопротивления наиболее нагруженных связей, как правило, палубы и днища, с минимальными, предельно допустимыми по Правилам Регистра.

Для нового судна моменты сопротивления палубы и днища ЩЬ0 определяются в процессе проектирования при назначении требуемых из условия прочности толщин наружной обшивки и выборе размеров подкрепляющих ее ребер жесткости.

Методика построения эквивалентного бруса и расчета величин и Wfa0 описана в работах [5] и [6].

В процессе эксплуатации размеры связей корпуса уменьшаются вследствие коррозии, поэтому, по требованию Регистра, на судах, начиная со второго очередного освидетельствования, требуется проведение инструментального замера остаточных толщин наружной обшивки и балок набора. Используя результаты этой дефектации, можно вычислить моменты сопротивления палубы и днища через I лет эксплуатации. Тогда скорости изменения моментов сопротивления палубы 5Щс1 и днища 5ЩЬ за I лет эксплуатации можно определить по формулам:

щ = (Мо - Щ) / п

щ = щ - Щ) / г.

Теперь можно вычислить остаточные ре-

сурсы этих связей корпуса с помощью следующих зависимостей:

= (W - WJ) / 6W

Тост b = W - [Wb]) / б W

ост d

ЬЬ

соответственно минималь-

где

но допустимые, по требованиям Регистра, моменты сопротивления палубы и днища, определяемые по Правилам [7].

Проиллюстрируем возможность использования предлагаемой методики на условном примере для сухогрузного теплохода т/х «С» грузоподъемностью около 3 000 тонн.

Расчеты эквивалентного бруса судна с построечными толщинами наружной обшивки и балок набора (нового судна) показали, что моменты сопротивления палубы и днища составляют соответственно Wd0 = 10 839,16 см2м и Wfa0 = 13 969,86 см2м.

Используя результаты дефектации через 20 лет эксплуатации, были найдены моменты сопротивления палубы и днища:

Wdt = 9 934,74 сМм;

Wы = 12 444,54 см2м.

В таком случае скорости уменьшения моментов сопротивления палубы и днища:

5Wd = 45,22 см2м/год;

5Wb = 76,27 см2м/год.

Минимально допустимые моменты сопротивления палубы и днища, определенные по Правилам [7]:

= 9 635,47 см2м;

^ = 10 599,02 см2м.

Используя указанные ранее данные, можно рассчитать остаточные ресурсы палубы и днища:

Тост d = (W - WJ) / 6Wd = (9 934,74 -

- 9 635,47) / 45,22 = 6,62 года;

Тост Ь = W - [Wb]) / б Wb = (12 444,54 -

- 10 599,02) / 76,27 = 24,2 года.

Как видно из проведенных расчетов, наиболее нагруженной на рассматриваемом судне является палуба, остаточный ресурс которой Тост d составил 6,62 года. Эта величина и будет определять остаточный ресурс корпуса судна.

Отметим, что вычисленный таким образом остаточный ресурс корпуса будет верен при условии сохранения режима, районов эксплуатации и уровня технического обслуживания судна в прогнозный период, а также в предшествующий период эксплуатации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Cady Richard A. Marine Survey Practice. Principal Surveyor-Atlantic District United States Salvage, Association, Inc., 1972.

2. Максимаджи А. И, Беленький Л. М, Брикер А. С, Неугодов А. Ю. Оценка технического состояния корпусов морских судов. Л. : Судостроение, 1982.

3. Егоров Г. В. Об определении расчетных скоростей износа корпусов судов смешанного «река - море» плавания // Судостроение. 2007. № 3.

4. Гуральник Б. С. Определение остаточного срока службы корпуса судна в задачах оценки рыночной стоимости // Вопросы оценки. 2008. № 2.

5. Максимаджи А. И. Капитану о прочности судна : справочник. Л. : Судостроение, 1982.

6. Сиверцев И. Н. Расчет и проектирование судовых конструкций (суда металлические). М. : Транспорт, 1968.

7. Правила классификации и постройки морских судов. СПб. : Российский морской регистр судоходства, 2010.