Исследование оценки надежности крепления контейнеров с учетом фактической метацентрической высоты контейнеровоза

Темой исследования является влияние фактической метацентрической высоты контейнеровоза на надежность средств крепления контейнеров в контексте предотвращения их потери за борт — проблемы, которая является в настоящее время одной из наиболее актуальных в отрасли. Отмечается, что рост контейнеровместимости судов во многом обеспечивается за счет увеличения количества ярусов в палубных контейнерных штабелях. Динамические нагрузки на средства крепления контейнеров, расположенных в верхних ярусах контейнерных штабелей, возрастают, что является особенно опасным в условиях интенсивной бортовой качки. Отмечается, что международное профессиональное сообщество в полной мере осознает важность и актуальность этой проблемы и разрабатывает план ее решения. Рассмотрен вопрос оценки предполагаемой надежности систем и средств крепления контейнеров на контейнеровозах в контексте предотвращения потери контейнеров за борт. Сложность этой оценки заключается в наличии множества неопределенностей в расчетном алгоритме. Предполагается эти неопределенности квантифицировать с учетом имеющегося опыта и статистических данных в рамках отраслевого проекта TopTier. Существующие методы и расчетные алгоритмы не учитывают, что фактическая аппликата центра тяжести контейнеров отличается от расчетной. Целью настоящей работы является исследование влияния фактической метацентрической высоты контейнеровоза на параметры бортовой качки и зависящие от нее нагрузки на контейнеры и средства их крепления. Для этого на примере реального ультрабольшого контейнеровоза выполнен сравнительный анализ влияния метацентрической высоты на ускорение бортовой качки. Показано влияние ускорения бортовой качки на нагрузки, действующие на палубный контейнерный штабель. Обоснована необходимость учета фактической аппликаты центра тяжести контейнеров для корректного определения метацентрической высоты контейнеровоза и расчета нагрузок с целью обеспечения безопасности эксплуатации контейнеровозов и предотвращения потери контейнеров за борт.

1. Якута И. В. Исследование влияния изменения отношений главных размерений на мореходные качества контейнеровозов / И. В. Якута // Известия КГТУ. — 2023. — № 68. — С. 110–124. DOI: 10.46845/1997-3071-2023-68-110-124. — EDN QHACIU.

2. Акмайкин Д. А. Анализ факторов, влияющих на безопасность морских контейнерных перевозок / Д. А. Акмайкин, Р. С. Царик, А. Д. Москаленко [и др.] // Транспортное дело России. — 2015. — № 6. — С. 207–210. — EDN VLMVKT.

3. Кузнецов А. Л. Распределение контейнеров по «бэям» при составлении грузового плана контейнеровоза / А. Л. Кузнецов, А. В. Кириченко, А. Д. Семенов, А. М. Сампиев // Морские интеллектуальные технологии. — 2023. — № 1–1(59). — С. 219–223. DOI: 10.37220/MIT.2023.59.1.028. — EDN AHYKAT.

4. Radisic Z. Necessity of proper lashing of containers on the ship’s deck as part of optimization of the sea voyage / Z. Radisic // Promet-traffic & transportation. — 2004. — Vol. 16. — Is. 2. — 97–104. DOI: 10.7307/ptt.v16i2.580.

5. Yulianto T. Strength analysis of a container lashing on the container ship by using finite element method / T. Yulianto, S. H. Sujiatanti и др. // Department of naval architecture, Faculty of maritime technology, Sepuluh Nopember Institute of Technology, Surabaya, Indonesia. — 2018. — Pp. 6–7. DOI: 10.5220/0008375401010105.

6. Fukasawa T. Numerical simulation of the behavior of multi high container stack and the consideration on the container securing system, 1 st Report: Rigid-body modeling / T. Fukasawa, N. Ohtsuki, K. Uenishi // Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers. — 2006. — Vol. 4 — Pp. 213–220. DOI: 10.2534/jjasnaoe.4.213.

7. Li C. Dynamic investigation of a seven-tier container stack with different lashing arrangements subject to rolling and pitching excitation / C. Li, Z. Cai, D. Wang // Ships and Offshore Structures. — 2022. — Vol. 17. — Is. 7. Pp. 1581–1591. DOI: 10.1080/17445302.2021.1937792.

8. Konning J. TopTier, seakeeping and container cargo securing safety / J. Konning, R. Green, W. Pauw // Proceedings of the 18th International Ship Stability Workshop. — 2022. — Pp. 259–264.

9. Царик Р. С. Оценка влияния аппликаты центра тяжести контейнера на нагрузки палубного контейнерного штабеля / Р. С. Царик // Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адм. С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 2. — С. 207–221. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-2-207-221. — EDN FVUURC.

10. Царик Р. С. Оценка влияния положения центра тяжести контейнера на метацентрическую высоту контейнеровоза / Р. С. Царик, Д. А. Акмайкин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 6 (40). — С. 58–70. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8- 6-58-70. — EDN XHLRIN.

11. Царик Р. С. Оценка влияния стандартного и фактического центров тяжести контейнера с типовым размещением груза на метацентрическую высоту контейнеровоза / Р. С. Царик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2021. —Т. 13. — № 1. — С. 17–28. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-1-17-28. — EDN GNVQGL.