Компьютерные программы оценки стоимости и проверки водоизмещения судов

, Калининградский государственный технический университет,
г. Калининград

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ПРОГРАММЫ ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ
И ПРОВЕРКИ ВОДОИЗМЕЩЕНИЯ СУДОВ

Описывается подход к исследовательскому проектированию гражданских судов различного назначения с использованием разработанных компьютерных программ автоматизированного исследовательского проектирования, позволяющих произвести многофакторную оптимизацию технических и эксплуатационно-экономических характеристик, прочностных и мореходных качеств проектируемых, модернизируемых или эксплуатирующихся судов, оценить стоимость постройки судов на различных верфях.

Проектирование судов, компьютерные программы, нагрузка масс, оценка стоимости

Отечественная и иностранная литература предлагает различные способы оценки стоимости судна и его экономической эффективности. Наиболее существенный вклад в вопросах оценки стоимости судов среди отечественных ученых сделан , , а в вопросах оценки эксплуатационно-экономической эффективности — , . Автор считает, что некоторые условности и допущения, приведенные в отдельных разделах опубликованного пособия [1] и в разработанных автоматизированных компьютерных программах, не мешают получению приемлемых для практики оценочной и инженерной деятельности результатов оценки стоимости судов. Пособие содержит несколько групп методик расчетов стоимости постройки и полной восстановительной стоимости гражданских судов свыше пятидесяти типов назначения. Представим общую характеристику разработанным методикам расчета.

Методики расчета стоимости морских транспортных судов и судов активного ледового плавания были разработаны на основании договоров с рядом предприятий и организаций морского транспорта, судостроительной промышленности, оценочных фирм в рамках научно-исследовательской работы Ленинградского Центрального проектно-конструкторского бюро и ЦНИИМФ. Методики предназначены для выполнения расчетов стоимости морских транспортных судов, судов активного ледового плавания (САПЛ) и ледоколов. По данным методикам расчет стоимости ведется в свободно-конвертируемой валюте на всех стадиях проектирования, постройки и эксплуатации судов. Стоимость судов в отечественной валюте определяется курсом валюты, установленным Центральным Банком России на день выполнения расчета, или курсом, определяемым особым расчетом, выполненным для судостроительной отрасли или для отдельного предприятия отрасли.

Методики, алгоритм и программы написаны для оценки стоимости морских транспортных судов в СКВ. Базой для работы послужили проектные материалы по морским судам, построенным в период г. При расчетах стоимости материалов и контрагентского оборудования использовались прейскуранты и коэффициенты к ним, установленные для учета инфляции. Распределение трудоёмкости по ГКР выполнено в соответствии с нормативами трудоёмкости ЦНИИ технологии судостроения. ГКР соответствуют стандартной разбивке массы судна по ОСТ5.0206–76 [2]. Номенклатура, количество и стоимость материалов распределялась по ГКР согласно проектным ведомостям заказа. В стоимости материалов учтены коэффициенты использования и транспортно-заготовительные расходы (ТЗР). Стоимость вспомогательных материалов по ГКР не распределялась, но учтена в общей стоимости. Покупные и контрагентские поставки оборудования включают ТЗР в размере 2…3 %.

В стоимость контрагентских работ включаются: электромонтажные работы предприятия «Эра», изоляционные работы, работы по сборке, монтажу и испытаниям специального и общесудового оборудования. Собственные работы верфи принимались по калькуляционным расчетам ЦКБ-проектантов или по отчетным калькуляциям заводов-строителей судов. Стоимость собственных работ, включая нормативную прибыль, по ГКР распределена пропорционально трудоёмкости по нормативам ЦНИИ ТС. Расходы на подготовку производства (стоимость работ проектанта, стоимость изготовления специальной оснастки, повышенные расходы трудоёмкости и др.) учитываются коэффициентами серийности и распределяются на первые суда (до серийно-освоенного).

Методики позволяют решать ряд задач на уровне микро и макроэкономики, оценить норму прибыли различных судостроительных предприятий, оптимизировать выбор завода-строителя для конкретного судостроительного заказа, рассчитать инфляцию отечественной и иностранных валют в области судостроения.

В рамках разработанных методик расчета стоимости создан ряд программ: Cost 0, Costled 0, Cost 1, Costled 1, Cost 2, Costled 2, Cost 3 и Costled 3.

Программы Cost 0 и Cost 1 разработаны для транспортных судов, а Costled 0 и Costled 1 – для ледоколов и САЛП. Эти программы носят оценочный характер, применяются в оценочной практике и в проектировании судов в случаях выполнения расчетов стоимости судов по ограниченному числу исходных данных. Использование данных программ ограничено наличием близкого по архитектурно-конструктивному типу судна-аналога (судна-прототипа).

Программы Cost 2, Costled 2 разработаны для случаев выполнения расчетов стоимости, когда оцениваемые (в дальнейшем будем называть их новые) суда или их варианты значительно отличаются от судов-аналогов по архитектурно-конструктивному типу или основным параметрам (числу трюмов, типу грузовых устройств, типу судовой силовой установки и т. д.). Эта группа программ носит инженерный характер и при ее использовании существенно повышается точность оценочных расчетов.

Программы Cost 3 и Costled 3 дополнительно к возможностям программ Cost 2 и Costled 2 позволяют учесть новые конструктивные особенности оцениваемого судна, в т. ч. новые виды конструкционных материалов для основного корпуса или ледового пояса, для дельных вещей и оборудования помещений; новые технические решения в судовых устройствах, механизмах судовых систем, главной судовой силовой установке, составе судовой электростанции, навигационном оборудовании и т. д. Эта группа программ носит исследовательский характер и при ее использовании достигается самая высокая точность оценочных расчетов стоимости судов.

Под вариантом расчета понимается оценка нагрузки масс и стоимости НС (оцениваемого судна) и БС (базового судна-прототипа), отличающихся рядом технических характеристик. Как правило, БС - это однотипное по архитектурно-конструктивному типу и назначению судно-прототип, но не обязательно с близкими главными размерениями и основными техническими характеристиками. Требование наличия «близкого» БС относится только к программе Cost 0, где необходимым условием расчета является различие в дедвейте БС и НС для транспортных судов не более 25 %, а для рыболовных судов разница в водоизмещении не должна превышать 15 %. Для программ Cost 1-3 сравниваемые суда могут значительно отличаться. Тем не менее, рекомендуется в расчетах по программам Cost 1-3 придерживаться расхождения в главных размерениях НС и БС для транспортных судов в пределах ± 50%. Суда флота рыбной промышленности при этом не должны различаться более чем на ± 25%.

В первой части расчетов по методике [1] определяются массы статей по ГКР и масса порожнем оцениваемого судна. Технические параметры судов в расчетных формулах пересчета участвуют в виде частного от деления показателей НС к соответствующим показателям БС, например, частное от деления кубического модуля НС на кубический модуль БС. Для НС создается нагрузка масс с 13 разделами составляющих величину водоизмещения порожнем.

В Методике допущен ряд функциональных отступлений от разбивки нагрузки масс по ОСТ5.0206–76:

· статья 0212 «Межпалубные сходни (проезды)» из раздела 02 «Устройства судовые» перенесена в статью 0103 «Дельные вещи»;

· статья 030617 «Грузовая система наливных судов» из раздела 03 «Системы» перенесена в статью 0207 «Устройства грузовые» и попадает в раздел 02 «Устройства судовые»;

· подруливающее устройство из статьи 0202 перенесено в статью 0201 «Рулевое устройство»;

· у судов флота рыбной промышленности некоторые изменения касаются перераспределению масс промыслового и технологического оборудования;

· статья «Воздух в корпусе» учтена с «Постоянными жидкими грузами».

Исходные данные задаются только для проектируемого судна (НС). Для БС выбираются соответствующие исходные данные или, при использовании ПК, задается только код судна, под которым технические параметры записаны в соответствующем банке данных программы расчета. В зависимости от типа программы основными исходными данными являются:

· полное водоизмещение (DПОЛН.) для судов флота рыбной промышленности, т;

· дедвейт (DW) для транспортных судов (ТС) (максимальный дедвейт при осадке судна по грузовую ватерлинию), т;

· длина судна между перпендикулярами (L), м;

· ширина корпуса теоретическая при осадке по конструктивную ватерлинию без выступающих частей (В), м;

· осадка по летнюю грузовую ватерлинию (грузовую марку) (Т), м;

· высота борта на миделе по верхнюю открытую палубу без учета выступающих частей (Н), м;

· коэффициент общей полноты судна (δ);

· количество жилых мест на судне (m3). Учитываются все жилые места для экипажа, практикантов, лоцмана, запасные места, а для судов флота рыбной промышленности задается количество коечных мест;

· максимальная спецификационная скорость свободного хода судна при длительной максимальной мощности ГЭУ в условиях хода на чистой воде, узлы (V);

· количество непрерывных палуб внутри основного корпуса судна, включая верхнюю открытую палубу, при наличии платформ, они учитываются в долях от длины ближайшей палубы, (m1).

· количество водонепроницаемых переборок, (m2). Учитываются все водонепроницаемые переборки корпуса судна, а при наличии двойных бортов и продольных водонепроницаемых переборок, последние приводятся в долях от ширины корпуса судна;

· количество грузовых люков (m4). При этом учитываются только закрывающиеся грузовые люки верхней открытой палубы. Парные люки одного трюма или твиндека, считаются за один люк, Люки, расположенные на палубах внутри корпуса судна не учитываются;

· для судов типа «Ро-ро» задается число межпалубных проездов (m4);

· для судов флота рыбной промышленности задается количество рефрижераторных помещений (трюмов и твиндеков) (m7);

· для ТС задается площадь большего люка (S21), м2. Парный люк считается за один и его площадь удваивается;

· для судов типа «Ро-ро» задается площадь большего межпалубного проезда (S21), м2;

· для рыболовных судов задается объем одного наибольшего рефрижераторного помещения (S23), м3;

· суммарная грузоподъемность грузовых устройств ТС: кранов, стрел, лихтерных кранов (G1), т;

· для наливных судов система грузовых устройств, статья 030617 включена в статьи 0207 и 02;

· максимальный вылет стрелы грузового крана от оси поворота, м;

· для судов типа «Ро-ро» задается длина аппарели (S20), м;

· для накатных судов задается грузоподъемность (G1) аппарели (рампы) в т или т/на ось, в зависимости от соответствующей размерности у выбранного БС;

· для рыболовных судов задается число промысловых лебедок (m8) и тяговое усилие (G3) наиболее мощной лебедки, кН;

· грузоподъемность лифта, подъемника (G2) для ТС, т;

· для наливных судов задается суммарная производительность грузовых насосов (G2), т/час, м3/ч;

· для рыболовных судов задается:

– суммарная производительность рыбонасосов (G4), м3/ч;

– суммарная производительность холодильного оборудования, (G5), кВт;

– суммарная производительность технологического оборудования рыбообрабатывающих цехов (G6), т/сутки или тыс. условных банок консервов/сутки;

· количество главных двигателей в составе ГЭУ, (m5). Для дизель-редукторных агрегатов (ДРА) задается количество дизелей в составе ДРА. В методике существует возможность учета типа главной энергетической установки, в качестве вариантов выбраны:

Двухтактный крейцкопфный малооборотный длинноходовой дизель
(МОД дх), 5 цилиндров.................................................................................................... 1

Двухтактный крейцкопфный малооборотный супердлинноходовой дизель
(МОД сдх), 5 цилиндров.................................................................................................. 2

МОД дх, 6 цилиндров...................................................................................................... 3

МОД сдх, 6 цилиндров.................................................................................................... 4

МОД дх, 7 цилиндров...................................................................................................... 5

МОД сдх, 7 цилиндров.................................................................................................... 6

МОД дх, 8 цилиндров...................................................................................................... 7

МОД сдх, 8 цилиндров.................................................................................................... 8

МОД дх, 9 цилиндров...................................................................................................... 9

МОД сдх, 9 цилиндров.................................................................................................. 10

Дизель-редукторные агрегаты (дизель + редуктор).................................................... 11

ДРА с 2-мя дизелями и суммирующим редуктором................................................... 12

Среднеоборотный дизель (до 300 об/мин) .................................................................. 13

То же более 500 об/мин.................................................................................................. 14

То же от 300 до 500 об/мин............................................................................................ 15

Дизель-электрическая установка.................................................................................. 16

Газотурбинная энергетическая установка................................................................... 17

Главный турбо-зубчатый агрегат.................................................................................. 18

Паротурбинная энергетическая установка.................................................................. 19

Атомная энергетическая установка.............................................................................. 20

· суммарная мощность главных двигателей (дизелей, главных котлов, главных дизель-генераторов) (N1), кВт. Учитывается мощность, расходуемая на обеспечение расчетной скорости судна и отбор мощности на судовые нужды. Утилизационные котлы не учитываются;

· количество механических источников электроэнергии, в том числе дизель-генераторов, турбогенераторов и валогенераторов, (m5). Тип источников электроэнергии может быть выбран по составу:

Дизель-генераторы (ДГР)............................................................................................... 30

Турбогенераторы, в т. ч. работающие от утилькотлов............................................... 31

ДГР и турбогенераторы (мощность ДГР < мощности ТГ)......................................... 32

ДГР и турбогенераторы (мощность ДГР > мощности ТГ)......................................... 33

Дизель-генераторы и валогенераторы (ВГ)................................................................. 34

· суммарная мощность судовой электростанции, в том числе дизель-генераторов, турбогенераторов и валогенераторов (N2), кВт.

Расчет нагрузки масс БС и вариантов НС по программе "Cost0" выполняется по дедвейту и скорости, а "Cost1" — по главным размерениям судна, типу, мощности ГЭУ. Программы применяются в случаях однотипных НС и судов — прототипов по конструкции корпуса, грузовым устройствам и системам, типу электростанции и др. характеристикам. Расчет нагрузки масс осуществляется по составляющим:

1.1. Наружная обшивка, 2-е дно, переборки двойных бортов.

Cost 0 (Costled 0) Cost 1 (Costled 1. Далее не приводится).

Здесь и далее Рi — масса i-й статьи нагрузки масс БС, Р'i — НС.

Учёт ледового класса в массе корпуса определяется отношением коэффициентов ледового класса (см. [2] п. 8): d1 = L'КЛ/LКЛ.

Примечание: Здесь и далее знаками Dw, L, В, Н и т. п. (без штриха) обозначены показатели БС, знаками DW', L', В, Н' и т. п. — показатели НС.

1.2. Палубы и платформы основного корпуса.

1.3. Главные поперечные и продольные переборки. Продольные переборки по длине приводятся условно к ширине судна.

1.4. Надстройка, рубки, мачты.

1.5. Прочие конструкции металлического корпуса.

Условие. Если Р'115 < 0, то в расчете принять Р'115 = 0.

1.6. Корпус металлический.

1.7. Подкрепления и фундаменты.

1.8. Дельные вещи.

1.9. Покрытия и окраска.

1.10. Изоляция и зашивка помещений.

1.11. Оборудование помещений, постов.

1.12. Прочее оборудование корпуса.

Условие. Если P’17 < 0, то в расчете принять Р'17 = 0.

1.13. Корпус.

Cost0. 1.14. Мощность ГЭУ*. Cost1. 1.14. Устройство

рулевое и подруливающее.

*)Для ледоколов мощность ГЭУ задана.

1.15. Устройство якорное.

1.16. Устройство швартовное, буксирное.

1.17. Устройство шлюпочное, спасательное.

1.18. Грузовые краны, стрелы, лебедки сухогрузных судов и танкеров. Аппарель, рампа судов типа "Ро-ро".

1.19. Лифты грузовые, подъемники сухогрузных судов и ро-ро. Грузовые насосы наливных судов и танкеров.

1.20. Прочие конструкции грузового устройства.

1.21. Устройства грузовые, в т. ч. грузовая система танкеров.

1.22. Прочие судовые устройства.

Условие. Если Р'26 < 0, то в расчете принять Р'26 = 0.

1.23. Устройства судовые.

1.24. Системы общесудовые.

1.25. Главные двигатели.

1.26. Движители.

1.27. Системы главной и вспомогательной ЭУ.

1.28. Прочие механизмы ГЭУ.

1.29. Установка главная энергетическая.

1.30. Электроэнергетическая система, связь и управление.

1.31. Вооружение.

1.32. Запасные части.

1.33. Твердый балласт, запас водоизмещения.

1.34. Снабжение и имущество.

1.35. Постоянные жидкие грузы, воздух в корпусе.

1.36. Прочие неучтенные конструкции и оборудование.

1.37. Масса судна порожнем.

1.38. Дедвейт (для ледоколов и рыболовных судов — полное водоизмещение), БС.

1.39. Дедвейт (для ледоколов и рыболовных судов — полное водоизмещение), НС.

Массы статей дедвейта судов находят обычными расчетными методами. С целью универсализации разработанных исследовательских методов проектирования судов в САПР-С формулы расчета мощности для судов различного назначения, формы корпуса и быстроходности в каждом конкретном случае выбираются самим проектантом.

Разработанные программы проектирования судов содержат банки данных с набором файлов. Каждый файл содержит параметры судов-аналогов, имеет расширение *.sud и является обычным текстовым файлом. Файлы собраны в папки (банки данных) в соответствии с типом судна. Эти папки автоматически копируются в каталог размещения программы в процессе начальной установки. В процессе эксплуатации программ пользователь может добавлять и удалять данные по судам-прототипам, модернизируя и расширяя базы данных программ за счет собственных наработок и опыта проектирования.

Оценка судов и плавучих технических объектов базируется на методологических требованиях отечественных и международных стандартов (см. стандарт РОО). Наиболее существенное влияние на стоимость судов оказывают основные технические характеристики судов:

· назначение судна и его архитектурно-конструктивный тип;

· тип судовой энергетической установки (СЭУ) и ее основные технические и эксплуатационные характеристики (количество и мощность главных и вспомогательных двигателей, уровень автоматизации СЭУ, тип и число движителей и гребных валов, удельный расход и марка топлива);

· грузовые устройства и системы, их тип, количество, грузоподъемность и производительность;

· класс судна, поднадзорность конкретному классификационному обществу;

· район и автономность плавания судна;

· материал основного корпуса, надстроек и рубок;

· численность экипажа и условия его размещения на судне;

· наличие специальных устройств, систем, вооружения и многое другое.

Существенную роль в формировании стоимости судов и плавучих технических объектов оказывают и эксплуатационно-экономические факторы:

· наличие рыночного спроса на суда данного типа;

· величина накопленного износа судна;

· размеры банковских и арендных ставок (фрахтовой ставки, бербоут-чартерной ставки, тайм-чартерного эквивалента).

Литература

1.  Оценка стоимости судов: Часть 1. Затратный подход: Учеб. пособие / , . Калининград, 20с.

2. ОСТ 5.0206–76. Нагрузка масс гражданских и вспомогательных судов. Коды и элементы нагрузок.