МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМЫХ ВЕТРО-ВОЛНОВЫХ УСЛОВИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МОРСКИХ ПОРТОВ

РД 31.33.03-88

Москва-В/0”Мортехинформреклама”

1989

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМЫХ ВЕТРО-ВОЛНОВЫХ УСЛОВИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МОРСКИХ ПОРТОВ

РД 31.33.03-88

Москва В/О ’’Мортехинформреклама” 1989

Безопасная стоянка судна обеспечивается при таких значениях скорости ветра, когда выполняется условие

N, < N_p : п_3>    (2.4)

где N_p — разрывная прочность каната, определяемая по рис. 2.3, кН;

п_з - статический коэффициент запаса прочности каната, определяемый по табл. 2.1.

О 50 fOO 150    200    250    300    350 Длина окружности каната, мм Рис. 2.3. График для определения разрывных усилий в швартовах: 1 - стальной жесткий, конструкции ав 1 о.с; 2 -стальной гибкий, конструкции а-в 7 о.с.; 3 - капроновый; 4 - нейлоновый; 5 - териленовый; 6 - полипропиленовый; 7 - полиэтиленовый; 8 - куралоновый; 9 - манильский; 10 - сизальский; 11 - пеньковый

10

Таблица 2.1 Характеристики различных типов швартовов

Тип швартова к ш 3,п1спз AWx Стальной жесткий, конструкции ал 1 о.с. 22,5 1,00 43 0,010 Стальной гибкий, конструкции жл 7 о.с. 14,0 0,80 43 0,006 Капроновый 1,5 Мб 5,0 0352 Нейлоновый 2,3 1М 5,0 0326 Терилеяовый 4,2 1,64 53 0,156 Полипропиленовый 4,6 1,73 5,0 0,163 Полиэтиленовый 6,7 1,97 5,0 0,168 Куралоновый 3,4 1,35 5,0 0,122 Манильский 27,4 2,24 4,0 0,123 Си зал ьский 28,3 2,16 4Д 0,112 Пеньковый 32 Д) 2,21 4,0 0,111

Схема расположения швартовных канатов в каждой группе должна приниматься такой, чтобы свести к минимуму неравномерность нагружения отдельных швартовов.

С целью увеличения допускаемых для стоянки судна значений скорости ветра v и для улучшения работы отдельных, наиболее нагруженных канатов допускается увеличить число швартовов путем применения сдвоенных концов и дополнительных штормовых швартовов.

Не рекомендуется рассматривать в расчетах схемы швартовки с применением более чем строенных концов.

2.2.2. Расчет на ЭВМ допустимой скорости ветра выполняется по программе WIND. Программа позволяет рассчитать усилия в швартовах, их продольные и поперечные составляющие, деформации швартовов, перемещения судна в зависимости от скорости ветра заданного направления с учетом предусмотренных СНиП 2.06.04-82* отклонений по направлению в секторе ±30°. Блок-схема и текст программы приведены в приложении 2. Необходимые для расчета исходные данные и последовательность их ввода приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

N* Содержание информации    Обоэначе-    Примечание

ПФК    кие

Количество швартовов Ширина судна, м Длина судна, м

№ ПФК Содержание информации Обозначе ние Примечание 4 Боковая площадь парусности Определяется в соответствии с с учетом экранирования SSP указаниями Руководства П58-76/ВНИИГ 5 Разрывное усилие швартовов SNK Определяется по рис. 2.3 в зависимости от вида швартовов и длины окружности 6 Максимально допустимое Определяется по табл. 2.1 в удлинение швартовов DLM зависимости от вида швартовов 7 Характеристика швартовов к SK Величины SK и SM харктериэуют деформации швартовов в нелинейной области и определяются 8 Характеристика швартовов m SM по табл. 2.1 в зависимости от вида швартовов 9 Направление ветра отиоситель- Направление отсчета ветрового но линии кордона причала а0. град ALFA0 угла показано на рис. 2.4 10 Абсцисса центра парусности, м А0 Принимается положительной при

смещении центра парусности в нос относительно центра тяжести. В противном случае отрицательна

11    Максимально допустимое продольное перемещение судна, м DLXM

12    Максимально допустимое поперечное перемещение

судна, м    DLYM

13    Абсциссы клюэовых точек

в подвижной системе координат {0)7, м    SKSI

14    Ординаты клюэовых точек

в подвижной системе координат {От?, м    ЕТА

15    Горизонтальные углы заведения швартовов, град    ALFA

16    Вертикальные углы заведения

швартовов, град    GAMMA

12

№ ПФК	Содержание информации	Обозначе ние	Примечание
17	Начальные длины швартовов, м	SL0	Одномерный массив с границами 1 и
18	Название судна	АУ
19	Тип швартовов	T1PSHV	Указать: стальные, синтетические либо растительные
20	Состояние загрузки	SOST	Указать: порожнем, в грузу либо в балласте

аз

О

Рис. 2.4. Обозначение исходных данных для выполнения счета по программе

Результаты расчета выводятся на печать в табличной форме (пример 2; приложение 3). В заголовке выводится название судна, состояние загрузки, тип швартовов, расчетное направление ветра. Затем печатается последовательность таблиц, характеризующих положение судна относительно причала, усилия и деформации швартовов в зависимости от скорости ветра заданного направления в пределах сектора ±30° от расчетного. В заголовке каждой таблицы распечатываются значение поперечного и продольного смещения судна относительно причала и угол поворота диаметральной плоскости судна вокруг вертикальной оси /3, а также соответствующие им скорость и направление ветра. Каждая таб-

13

лица содержит координаты клюзовых точек, исходные характеристики швартовов, их относительные деформации DL, усилия в швартовах N1 и их продольные NX и поперечные NY составляющие в килоньютонах.

В случае, когда перемещение судна еще не достигло предельно допустимых значений, а нагрузки в швартовах уже превышают допустимые, информация об этом также выводится на печать.

Допустимая скорость ветра определяется, исходя из условия (2.4) с учетом нагрузки в каждом швартове.

2.2.3. Предельные для безопасной стоянки ошвартованных судов значения средних высот волн h (м) при среднем периоде г (с) у причалов определяются по рис. 2.5 в зависимости от водоизмещения судна, его загрузки и допустимых по паспортным данным величин деформации отбойных устройств До (м).

Полученные по рис. 2.5 высоты волн в зависимости от ориентации причала относительно фронта волн увеличиваются в раз. Коэффициент определяется по табл. 2.3, где L - длина судна; X - средняя длина волн.

Таблица 2.3

Угол между фронтом волн и диаметральной плоскостью Значения Кф в зависимости от соотношения (L:\) судна ф, град 1,0 2,0 43 6,0 8,0 10,0 0 1,0 1.0 1,0 1,0 1,0 1,0 30 13 \л 13 13 13 2,0 60 1,3 У* 1,7 2,0 23 2,3 90 1,5 13 2,0 2,2 23 23

Значения средних длин волн, воздействующих на судно, принимаются в зависимости от их среднего периода и глубины акватории в соответствии с действующими нормами СНиП 2.06.04-82* или по материалам изысканий.

Полученные для различных периодов значения высот волн следует принимать не больше величин, соответствующих их предельной крутизне в условиях данной акватории (рис. 2.6).

Средний период волн, с Рис. 2.6. График для определения предельных по крутизне элементов волн

Для причальных сооружений 1 и И классов капитальности допустимые высоты волн устанавливаются путем моделирования.

2.2.4. Расчет на ЭВМ допустимой высоты волн 3%-ной обеспеченности в системе при отстое ошвартованных судов осуществляется по программе WAVE (текст программы помещен в приложении 2) в зависимости от основных размерений судов и состояния их загрузки, от глубины у причала, от жесткости швартовов и отбоев.

Необходимые для расчета исходные данные набиваются на перфокартах в виде десятичных констант с фиксированной точкой в свободном формате. Порядок ввода этих данных и информация о способах их получения приведены в табл. 2.4.

15

Рекомендации по определению допустимых ветро-волновых условий при проектировании морских портов. РД 31.33.03-88. - М.: В/О "Мортехинформреклама”, 1989. - 82 с.

Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта "Союзморниипроект”

Одесский филиал **Черноморниипроект”

Директор - канд.технлаук    В.А.Яценко

Руководитель группы стан

Руководитель темы, заведующий лабораторией МКПА-

канд.техндаук    А.П    .Тюрин

Ответственные исполнители

науч.сотр.    СЛЛОрасов

мл.науч.сотр.    Р.А.Подмогил*ная

Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта "Союзморниипроект”, (распоряжение №31 от 21.07.88)

Г о су дарственный проектно-изыскательский и

научно-исследовательский институт морского транспорта "СОЮЗМОРНИИПРОЕКТ ” 21.07.88    №31

О введении в действие РД 31.33.03-88

Черноморниипроектом разработаны Рекомендации по определению допустимых высот волн и оценке защищенности портовых акваторий, определению безопасных ветро-волновых условий производства погрузочно-разгрузочных работ на ошвартованных судах и простоев судов по метеоусловиям.

Даны методические указания по математическому моделированию и решениям с использованием ЭВМ.

ПРЕДЛАГАЮ:

1.    Ввести в действие с 01.01.89

РД 31.33.03-88 "Рекомендации по определению допустимых ветро-волновых условий при проектировании морских портов*!

2.    Черноморниипроекту

2.1.    Обеспечить методическое руководство по внедрению РД 3133.03-88 в практику проектирования морских портов.

2.2.    Обеспечить издание и рассылку РД всем заинтересованным организациям и филиалам института.

3.    Считать аннулированным с 01.01 Я9 РД 31.33.03-81.

Главный инженер

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМЫХ ВЕТРО-ВОЛНОВЫХ УСЛОВИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МОРСКИХ ПОРТОВ

Срок введения в действие установлен с 01.01.89

Настоящие рекомендации распространяются на учет факторов гидрометеорологического режима при проектировании морских портов и устанавливают методики:

определения безопасных ветро-волновых условий для выполнения швартовных операций, стоянки ошвартованных судов и при производстве погрузочно-разгрузочных работ;

расчета режимных характеристик гидрометеопомех;

оценки стояночного времени судов с учетом гидрометеопомех;

обоснования защищенности портовых акваторий.

Действие рекомендаций не распространяется на определение волновых условий у плавучих причалов и устройств, состоящих из швартовных бочек или буев, а также у других причальных сооружений, для которых не применимы схемы взаимодействия судна с причалом, предусмотренные СНиП 2.06.04-82* и Руководством П 58-76/ВНИИГ. Для таких сооружений определение необходимых характеристик производится особым расчетом или моделированием.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Безопасные условия взаимодействия судов с причальными сооружениями при швартовке, стоянке ошвартованных судов и выполнении грузовых операций устанавливаются по указаниям раздела 2 настоящих рекомендаций в зависимости от технических характеристик судов и причальных сооружений, перегрузочных устройств и технологических схем грузовых операций, предельных величин нагрузок, допускаемых при силовом взаимодействии судна с причалом, характеристик буксиров-кантовщиков, обеспечивающих швартовные операции.

Безопасные условия для различных групп судов и причалов представляются в виде ограничений скорости сближения судна с сооружением, скоростей ветра, высот и периодов волн на акватории для осуществления перечисленных выше операций.

1.2.    Допустимые высоты волн и скорости ветра при отстое судов и производстве грузовых операций для предварительных расчетов опре-4

деляются согласно п. 2.2.1, 2.2.3, 2.3.1 и 2.3,4. Более точные характеристики этих факторов рассчитываются по программам WIND (п. 2.2.2, 2.3.3) и WAVE (п. 2.2.4 и 2.3.5), составленным на язке PL/-1 версии F, для ЭВМ класса ЕС с номером 1022 и выше. Тексты программ и их блок-схемы помещены в приложении 2 (рекомендуемом).

1.3.    Инженерная методика по расчету стояночного времени судов содержится в п. 3.2. Способ получения режимных характеристик гидрометеопомех помещен в п. 3.1.

Для расчета стояночного времени все перегрузочные комплексы (ПК) порта условно разбиваются на независимые группы, специализированные на обработке определенных типов судов и видов грузов. ПК внутри каждой группы должны быть взаимозаменяемыми. Количество групп и входящих в них ПК может быть любым (1,2...).

1.4.    Предлагаемая методика оценки стояночного времени может быть использована в тех случаях, когда интервалы времени между поступлением судов, длительность помех и интервалы времени, свободные от помех, распределены по экспоненциальному закону или по законам, близким к экспоненциальному.

Для групп с количеством ПК более одного необходимо также, чтобы вероятность помех была < 0,30 и загрузка каждого комплекса составляла величину < 0,75. Упомянутые в этом абзаце условия не ограничивают область применения методики, если группа состоит из одного ПК.

В случаях, когда хотя бы одно из перечисленных требований не выполняется, оценка стояночного времени судов определяется методом статистического моделирования на ЭВМ согласно п. 3.3 по программе FLOPP, составленной на языке PL/-1 версии F (см. приложение 2).

1.5.    Исходной информацией для оптимизации защищенности портов на основе оценки стоянок флота являются:

транспортно-экономические характеристики порта;

данные о режиме ветра и волнения в районе расположения порта;

прочие характеристики (расчетные высоты волн, конструктивные особенности и сметная стоимость защитных сооружений и причалов, а также сметная стоимость перегрузочного оборудования).

1.6.    Частично транспортно-экономические характеристики выдаются в техническом задании на проектирование, остальные определяются с учетом перспективы развития порта в соответствии с ’’Нормами технологического проектирования морских портов” (РД 31.31.37-78).

$

1.7.    Информация о режиме ветра и волнения представляется в виде режимных функций, построенных в соответствии с Руководством П 58-76/ВНИИГ по данным срочных наблюдений на гидрометеорологических станциях и постах.

1.8.    Конструкции причальных, берегозащитных и оградительных сооружений выбираются в соответствии со СИиП 2.06.01-86 ’’Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования”, сметная стоимость этих сооружений и перегрузочного оборудования рассчитывается согласно СНиП 1У-5-82 ’’Сметные нормы и правила”. Нагрузки на гидротехнические сооружения от волн, льда и судов определяются по рекомендациям СНиП 2.06.04-82* ’’Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)”.

1.9.    Вопрос защиты акватории от волнения решается комплексно, при этом расчет габаритов подходного канала, входа в порт, входного рейда и операционной акватории, защита акватории от заносимое™ и льда выполняются в соответствии с ’’Нормами технологического проектирования морских каналов” (ВНТП 02-79/ММФ), ’’Указаниями по компоновке морских портов” и ’’Основными положениями по проектированию морских портов с замерзающей акваторией”(РД 31.31.21-81).

1.10.    Все рассматриваемые варианты компоновки оградительных сооружений должны создавать волновой режим, соответствующий условиям необходимой защищенности (п. 4.1), которые заключаются в недопустимости возникновения на внутренней акватории волн, опасных для внутрипортовых сооружений и отстоя ошвартованных судов, а также в незатопляемости территории причалов.

1.11.    В порту допустимо возникновение простойных ситуаций, причиной которых является прерывание погрузочно-разгрузочных работ из-за неблагоприятного'волнения, если при этом выполняются условия п. 1.10. Обоснование частоты появления таких ситуаций (достаточной защищенности порта) выполняется с учетом стоянок флота согласно п.4.2.

2. БЕЗОПАСНЫЕ УСЛОВИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СУДОВ С ПРИЧАЛЬНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ ПРИ ШВАРТОВКЕ, СТОЯНКЕ ОШВАРТОВАННЫХ СУДОВ, ВЫПОЛНЕНИИ ИМИ ГРУЗОВЫХ ОПЕРАЦИЙ

2.1. Швартовные операции

2.1.1. При подходе судна к причалу навал на сооружение должен осуществляться таким образом, чтобы возникающие нагрузки не превы-

сили значений, определяемых прочностью причала, борта судна и характеристиками отбойных устройств.

С этой целью для всех рассматриваемых групп судов и причалов устанавливаются допустимые скорости подхода судна к сооружению ^vдоп » ^К0Т0Р^{ые не} должны быть превышены при эксплуатации (м/с):

%оп = V ^2fW (•'°).    (2-0

где Е - допустимая энергия навала судна на сооружение, соответствующая наименьшей из нагрузок, допускаемых для причала, борта судна или отбойного устройства, кДж;

v - коэффициент энергии навала, определяемый в соответствии с указаниями Руководства П 58-76/ВНИИГ;

D — водоизмещение судна на момент швартовки, т.

Величины допускаемых нагрузок для причального сооружения устанавливаются проектом, для отбойного устройства - определяются по его паспортным характеристикам и в соответствии с Руководством по проектированию отбойных устройств из цилиндрических амортизаторов, для борта судна - согласно указаниям Руководства П 58-76/ВНИИГ.

Увеличение у_доп (СНиП 2.06.04-82*) при проектировании и расчете причальных сооружений является желательным, если это возможно по конструктивным и экономическим соображениям. Уменьшение ее по сравнению с нормативной требует специального обоснования и допустимо лишь для временных причальных сооружений, отдельных швартовок судов с водоизмещением, превышающим расчетное, и пр. В этом случае необходимо оценить возрастание вероятности превышения расчетной энергии навала на причал и сопоставить его с повторением таких случаев за срок службы сооружения в соответствии с рекомендациями Руководства П 58-76/ВНИИГ.

2.1.2. Предельные для безопасного выполнения швартовных операций скорости ветра на акватории допускается определять по графику рис. 2.1 в зависимости от полного водоизмещения швартуемого судна, а необходимую силу тяги (упора) или мощность буксиров-кан-товщиков, обеспечивающих швартовные операции, - по рис. 2.2.

Если характеристики буксирного обеспечения не соответствуют настоящим рекомендациям, величины скорости ветра, определяемые по рис. 2.1, необходимо умножить на квадрат отношения действительной силы тяги (упора) буксиров-кантовщиков к рекомендуемой по рис. 2.2,а.    7

2.1.3. Предельную для выполнения швартовных операций высоту волн 3%-ной обеспеченности в системе рекомендуется принять < 1,25 м. Допускается уточнение этой величины при соответствующем обосновании.

2.2. Стоянка ошвартованного судна

2.2.1. Схема закрепления судна у причала швартовными канатами должна обеспечивать такую работу системы швартовов, при которой возникающие в них усилия не превысят допускаемых величин. Количество и прочностные характеристики швартовных канатов должны соответствовать Правилам Регистра СССР.

С этой целью для рассматриваемых групп судов и причалов устанавливаются значения скорости ветра и схемы раскладки швартовов на тумбы причала, при которых стоянка будет безопасной:

для носовой и кормовой групп прижимных швартовных канатов