Прикладные аспекты совершенствования конструктивных элементов в морских геофизических научно-исследовательских судов. Специальность 05.22.19 - эксплуатация водного транспорта, судовождение. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук (стр. 3 )

ЗШВ РС представлена математической моделью вида W = а·Db, ее граф-модель приведена на рис. 11.

ЗОВ ГС представлена математической моделью вида Dr = a·Db, ее граф – модель приведена на рис. 12.

ЗОВ РС представлена математической моделью вида Dr = а·Db, ее граф-модель приведена на рис. 13.

Из представленных моделей следует, что длина, ширина и осадка исследуемых судов пропорциональны водоизмещению, а эластичность этих характеристик по водоизмещению, т. е. как они изменятся при изменении водоизмещения на один процент, составляет величину меньше единицы. Из этого следует, что увеличение водоизмещения в процессе модернизации судов ведет к изменению указанных характеристик.

ЗМВ ЭУ ГС представлена математической моделью вида N = , ее граф – модель приведена на рис. 14. ЗМВ ЭУ РС представлена математической моделью вида N = , ее граф-модель приведена на рис. 15.

Таким образом на основании исследования, проведенного во второй главе:

-  доказано подобие основных характеристик ГС и РС, что определяет возможность проводить модернизацию РC и использовать их в качестве ГС с наименьшими затратами.

Основными аргументами в доказательство этого являются:

1.  Подобие результатов сравнительного анализа ГС и РС по их характеристикам (α, δ, L/B, H/T и т. д.);

2.  Подобие коэффициентов Нормана для ГС и РС;

3.  Подобие математических моделей для ГС и РС, определяющих ЗДВ, ЗШВ, ЗОВ, ЗМВ.

В третьей главе разработана методика модернизации ГС и произведено аналитическое обоснование ее технических решений. Модернизация судов рассматривается как инновационный процесс, подтверждающийся тем, что в процессе модернизации осуществляется разработка, освоение и реализация научно-технических нововведений, которые непосредственно связаны с получением и воспроизводством уже в новом, расширенном виде, научных, научно-технических знаний и их материализация в виде усовершенствованной СТС, каковой и является модернизированное судно. Методика модернизации ГС разработана на основании исследований, проведенных в работе, и изучения отечественного и зарубежного опыта эксплуатации ГС.

Из методики следует, что модернизация ГС должна производиться путем выполнения определенных, логически связанных последовательных этапов. Эти этапы представлены на рис. 16 и включают в себя 9 основных мероприятий, обязательно выполняемых при модернизации, и сопутствующие мероприятия, которые их сопровождают и дополняют.

Разработанная методика сопровождается аналитическими расчетами:

1)  расчет прочности соединительного моста катамарана судна пр. 3870;

2)  расчет ледовых подкреплений корпуса для судов с ледовым классом;

3)  расчет звукоизоляции помещения компрессоров на судах пр. В-93;

4)  расчет экономической эффективности при комплексном переоборудовании геофизических судов.

В расчете прочности использован алгоритм, представленный в таблице 6.

Таблица 6. Алгоритм расчета прочности катамарана

Рис. 16. Методика модернизации геофизических судов

В расчете ледовых подкреплений конструкций корпуса использован алгоритм, представленный в таблице 7.

Таблица 7. Алгоритм расчета размеров конструкций ледовых усилений

Расчет звукоизоляции проведен для определения возможности снижения уровня звука между смежными помещениями компрессоров ВВД и лабораторией. Результаты расчета показывают, что на подволоке помещения компрессоров должна быть установлена двухслойная конструкция из звукопоглощающего слоя толщиной 7 мм и алюминиевой зашивки толщиной 3 мм с промежутком между ними в 90 мм, заполненным минеральной ватой. Обеспечивается снижение шума от работающих компрессоров на 42 дб в смежном помещении и создаются благоприятные условия для работы для персонала.

Расчет экономического эффекта выполнен с помощью разработанного программного продукта и получены:

-  графики динамики изменения ежедневного заработка судами средств, часть которых (примерно 10 %) идет на модернизацию (рис. 17);

-  таблица, отражающая ход работы судов по периодам (рис. 18), суммы заработанных денег и отчислений на модернизацию, сроки введения модернизированных судов в работу.

В результате установлено, что все суда можно модернизировать за 4,25 года при условии соблюдения поставки комплектующих и регулярной постановки судов на модернизацию.

В четвертой главе проанализированы, обобщены результаты модернизации геофизических судах проектов В-93, 650, 3870 и разработаны их описательные модели.

Модернизация геофизических судов проектов В-93, 650, 3870 проводилась на отечественных и зарубежных верфях и началась с переоборудования судов проекта В-93. Результаты этой модернизации представлены
в таблице 8.

Таблица 8. Описательная модель модернизации НИС пр. В-93

Модернизация несколько изменила архитектурный облик судов пр. В-93 в кормовой части, о чем свидетельствуют рис. 20…24.

Рис. 20 НИС пр. В-93 при постройке

Рис. 21 НИС пр. В-93 "Академик Шатский" после модернизации в Германии

Рис. 22 НИС пр. В-93 "Академик Лазарев" после модернизации на СРЗ "Нерпа"

Рис. 23 НИС пр. В-93 "Академик Немчинов" после модернизации в Англии

Рис. 24 НИС пр. В-93 "Академик Наметкин" ("Геоарктик")
после модернизации в Норвегии.

Модернизация НИС пр. 650

На судах проекта 650 была увеличена площадь главной палубы за счет установки спонсонов (рис. 25), палуба была расширена на протяжении от 23 шпангоута до кормового среза. Это позволило разместить 4 ЛПИ на отдельных гидравлических лебедках; буксирные лебедки и бортовые выстрелы для отвода ЛПИ (рис. 26); дополнительные секции сейсмокосы. Был демонтирован ВДГ для обеспечения хода судна при буксировке ЛПИ на второй палубе, на освободившейся площади установлены дизель – компрессор LMF и инсинератор. Для увеличения автономности по топливу были дополнительно задействованы три балластные и одна высокая цистерна суммарной вместимостью 125 м3, при этом топливная система была модернизирована в топливно – балластную и был заменен сепаратор нефтесодержащих вод. Описательная модель такой модернизации представлена в табл. 9.

Рис. 25. НИС "Профессор Полшков". Видны спосоны в кормовой части

Рис. 26. НИС "Проф. Полшков" на профиле с раскрытыми выстрелами 1,2.

Таблица 9 Описательная модель результатов модернизации НИС пр. 650

Окончание табл. 9

Модернизация НИС "Искатель" пр. 3870

Значительная модернизация НИС "Искатель-5" с установкой нового ИСК, соответствующего ему СПУ и дополнительных компрессоров ВВД была осуществлена для выполнения геофизических работ в Обской губе. Модернизация проводилась на СДП (бывшей МСВ) под авторским надзором, в том числе автора диссертации. В процессе работ на судне был размещен новый сейсмокомплекс из четырех ЛПИ с отечественными ПП "Пульс – 2", гидравлические лебедки TREUL UMBILICAL, бортовые выстрелы, СПУ. Дополнительно размещены компрессоры LMF, установлены цистерны топлива и пресной воды, размещен опреснитель, каюта радиста преобразована для представителя заказчика.

Описательная модель модернизации представлена в табл. 10.

Таблица 10 Описательная модель результатов модернизации НИС пр.3870

Модернизация геофизических судов привела к некоторому изменению их характеристик. По мере установки на судна нового оборудования, увеличилось их водоизмещение и осадка. Указанные изменения характеристик приведены в таблице 11. Это сузило возможности использования модернизированных геофизических судов при работе в мелководных и предельно мелководных районах, что нельзя признать положительным. Однако на общих мореходных качествах геофизических судов эти изменения не отразились.

Таблица 11 Изменение характеристик судов после модернизации

Следует отметить как вновь разработанную конструкцию мобильного источника сейсмических колебаний (рис. 27). Она представляет собой понтон оригинальной конструкции с пневмопушками для создания сейсмосигнала на мелководной акватории. Понтон снабжен комплектом документации, выполнен на СРЗ – 2 и впоследствии законсервирован.

Рис. 27. Мобильный источник сейсмических колебаний

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании исследований, проведенных в диссертации, получены следующие результаты:

1) исследованы основные предпосылки совершенствования конструктивных элементов (модернизации) геофизических судов, сформулированы основные требования к современным геофизическим судам. Установлено, что суда в процессе эксплуатации должны модернизироваться с приданием им ряда новых характеристик по автономности, льдопроходимости и т. д., и с проведением ремонта судовых конструкций;

2) обоснована возможность переоборудования рыбопромысловых судов в геофизические на основе подробного анализа их эмпирических характеристик и математических моделей, которые в результате выполненных исследований оказались идентичными и показали возможность такого переоборудования с наименьшими затратами;

3) разработана методика модернизации геофизических судов и аналитически обоснованы технические решения, предложенные для ее проведения. Модернизация должна проводиться путем последовательных этапов по предложенной структурно – логической схеме, которая предусматривает технологию проведения модернизационных работ на судах;

4) проанализированы результаты реализации предложенной методики модернизации геофизических судов, при этом выявлено, что:

– модернизация геофизических судов по предложенной методике активно проводится на различных судоремонтных предприятиях мира для судов проектов В-93, 650, 3870, что позволяет сохранить геофизический флот мурманских судовладельцев численно и на требуемом современном уровне, использовать его по прямому назначению в различных акваториях мирового океана;

– после тщательно проведенного исследования суда пр. В-93 "Академик Шатский" и "Академик Немчинов" водоизмещением менее 4000 тонн впервые в России дооборудованы вертолетным комплексом с необходимыми системами и устройствами; новый геофизический комплекс, установленный на НИС "Академик Немчинов" после выполненных расчетов, позволил существенно повысить производительность судна за счет увеличения количества сейсмокос и мощного ИСК, и перейти на выполнение работ по 3Д технологии. В основу этих и других выполненных работ были положены разработки отечественных конструкторов, в том числе и положения настоящей диссертации;

– результатами предложенной методики можно считать также возможность использования для проведения геофизических работ судов другого назначения и МНГС; разработку и реализацию конструкции МИСК – мобильного источника сейсмических колебаний для проведения специальных геофизических работ в транзитных зонах;

5) исследован опыт модернизации геофизических судов по экологической безопасности и обеспечению судов спасательными средствами.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Основные положения диссертации опубликованы в изданиях, рекомендуемых "Перечнем…" ВАК РФ

1.  Мохов, судов средствами ПЗМ / Г. В. Мохов // Рыб. хоз-во – 1987. – №4. – С. 19–20.

2.  Мохов, Г. В. Безопасность морских геофизических работ – на новый уровень / Г. В. Мохов // Геофиз. Вестник – 2001. – № 3. – С. 12–13;

3.   В. О некоторых требованиях к новому геофизическому судну / Г. В. Мохов // Вестн. МГТУ. Труды Мурман. Гос. техн. ун-та. – Мурманск, 2006. – Т. 9, № 2. – С. 337–339;

4.  Мохов, Г. В. Мобильный источник сейсмических колебаний для мелководья / , В. В. Ковальчук // Вестн. МГТУ. Труды Мурман. Гос. техн. ун-та.-Мурманск, 2010. – Т. 13, № 4/2. – С. 971–973.

5.  Мохов и исследование математических моделей основных характеристик геофизических и рыбопромысловыхсудов /, // Бюллетень транспортной информации, № 6, 2011.

Прочие публикации

6.  Мохов, Г. В. Широкополосный пневмоизлучатель многоцелевого применения "Пульс-2" / Г. В. Мохов, А. М. Скрицкий, // Разведка и охрана недр. – 1998. – № 4–5. – С. 49–51.

7.  Мохов, Г. В. Широкополосный пневмоизлучатель "Пульс" / Г. В. Мохов // Геоакустика – 2001 : тезисы докл. науч. практ. конф., Москва, 16–20 апреля 2001 г. / МГУ. – М., 2001. – С. 15–16.

8.  Мохов, Г. В. Подготовка "Руководства по безопасности для морских геофизических работ" / // Тезисы докл. науч. метод. Совета по геолого-геофизическим технологиям, Мурманск, 23–25 мая 2001 г. / НМС ГГТ. – Мурманск, 2001. – С. 42-44.

9.  Мохов, Г. В. Подготовка операторов пневматических источников для морских геофизических судов / , // Тезисы докл. науч. метод. Совета по геолого-геофизическим технологиям, Мурманск, 23–25 мая 2001 г. / НМС ГГТ, МПР РФ. – Мурманск, 2001. – С. 44–45.

10.  Мохов, для сейсморазведки и сейсмоакустики / , // Разведка и охрана недр. – 2002. –
№ 1. – С. 8.

11.  Мохов, Г. В. Безопасность жизнедеятельности при проведении работ на морских нефтегазовых сооружениях : учеб. пособие / Г. В. Мохов. – Мурманск : МГТУ, 2004. – 48 с.

12.  Мохов, Г. В. О модернизации геофизических судов / // Наука и образование – 2005 : материалы междунар. науч. техн. конф., Мурманск, 6–14 апреля 2005 г. : в 7 ч. / Мурман. гос. техн. ун-т. – Мурманск, 2005. – Ч. 7. – С. 236–238.

13.  Мохов, Г. В. О модернизации геофизических судов / Г. В. Мохов // МГТУ "Наука и образование 2005": материалы междунар. науч. техн. конф. (Мурманск, 6–14 апреля 2005 г.): в 7 ч. / Мурман. гос. техн. ун-т. – Мурманск, 2005. – Ч. 7. – С. 236–238;

14.  Мохов, Г. В. Модернизация сейсморазведочных судов для работы в Арктике /  В. // Науч. техн. конф. памяти проф. П. А. Папковича, , СПб, 26–27 ноября 2009 г. – С. 94–95.

15.  Мохов, Г. В. Расширение мониторинга континентального шельфа судами сейсмической разведки после их модернизации / Г. В. Мохов, // Научно-технический сборник, № 32. Российский Морской Регистр судоходства, СПб. : 2009. – С 205 – 219.

16.  Мохов, Г. В. О модернизации геофизических судов для работы на арктическом шельфе / , // ФГОУ ГМА им. адм. , НТК, Тезисы докл., СПб. : 2010. – С 535–539.

Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93,
соответствует коду

Издательство МГТУ. 183010 Мурманск, Спортивная, 13.

Сдано в набор 00.00.2000. Подписано в печать 00.00.2004. Формат 60´841/16.
Бум. типографская. Усл. печ. л. 0,00. Уч.-изд. л. 0,00. Заказ 000. Тираж 100 экз.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3