Лекция: Энергетические установки перспективных судов

Лекция 1 Государственная программа Российской Федерации Развитие судостроения на 2013-2030 годы часть 1 31 ноября 2017

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» (ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»)

Институт водного транспорта

Кафедра теории и конструкции судовых ДВС

Лекция: «Энергетические установки перспективных судов»

Государственная программа Российской Федерации "Развитие судостроения на 2013 - 2030 годы". Современные морские и речные суда. Часть 1

Безюков О.К. д.т.н., профессор

Санкт-Петербург - 2018

Термины и определения

1. Судостроение (кораблестроение) -- отрасль тяжёлой промышленности, осуществляющая постройку судов (кораблей).

2. Судно - плавучее сооружение, предназначенное для транспортных, промысловых, научных, туристических, спортивных и других целей.

3. Судовая энергетическая установка -- комплекс двигателей, машин, механизмов, котельных агрегатов, теплообменных аппаратов, трубопроводов, КИП, средств автоматики и прочих систем -- предназначенных для обеспечения движения судна, а также снабжения энергией различных его механизмов, членов экипажа и пассажиров.

4. Критерий технического уровня - форма компактной, безразмерной записи технических параметров продукции, характеризующий степень ее соответствия развитию мирового судостроения и смежных отраслей промышленности.

5. Комплексный показатель качества - безразмерная совокупность относительных технических параметров продукции, характеризующих совместно с техническим уровнем, степень ее соответствия требованиям потребителя.

6. Конкурентоспособность - комплексный экономический, технико-экономический, организационно-управленческий и правовой показатель, характеризующий возможность и целесообразность продажи или приобретения продукции на том или ином рынке.

Введение

Одной из составных частей транспортного комплекса РФ является водный транспорт, особенности которого определяется уровнем развития экономики РФ, объемом и структурой перевозок.

Водный транспорт РФ располагает соответствующей материально-технической базой:

Инфраструктурой: портами, способными переработать миллиарды тонн грузов в год; портовое хозяйство, оснащенное плавучими и портальными кранами, грузовыми механизированными линиями скоростной обработки судов; предприятия водных путей, располагающие дноуглубительными и землечерпальными средствами, современными судопропускными шлюзами и гидросооружениями, навигационным оборудованием.

Россия имеет почти 40 тысяч километров береговой черты, 100 тысяч километров внутренних водных путей, значительная доля внешней торговли обслуживается морским транспортом, до 25% мировых запасов углеводородного сырья расположено на российском шельфе. Поэтому судостроительная промышленность в значительной мере определяет, и всегда будет определять национальную безопасность России во всех сферах морской деятельности, в том числе оборонной, транспортной, продовольственной, энергетической и технологической.

Флотом: сухогрузы, контейнеровозы, нефтеналивные суда, химо- и газовозы, газоходы, ледоколов, судов обслуживания, буровых платформ, паромов, грузопассажирских судов, скоростных судов, экранопланов, буксиров и т.п.пассажирские суда, прогулочные суда пригородных линий, высокоманевренный буксирный флот, несамоходные грузовые суда и суда специального назначения.

Современное состояние торгового флота РФ характеризуется существенным уровнем физического и морального износа судов, что требует масштабного обновления и пополнения флота судами с конкурентоспособным уровнем строительных и эксплуатационных технико-экономических характеристик.

Как сообщил на коллегии Федерального агентства морского и речного транспорта 1 июля 2016 г. заместитель министра транспорта Виктор Олерский, на протяжении последних 15 лет «убытие транспортного флота превысило ввод в эксплуатацию новых судов в 13 раз». За этот срок Россия потеряла свыше 10 тысячи единиц транспортного флота.

Общее количество судов морского транспортного флота, контролируемого Россией, составляет около 1450 судна общим дедвейтом около 20 000 тыс. тонн, валовой вместимостью примерно 14 000 тыс. тонн.

Возрастная структура морского флота, контролируемого Россией, такова:

· флот морских пароходств - средний возраст судов (по числу судов) на начало 2008 года составляет - 25,8 года;

· флот прочих судоходных компаний - 24,6 года;

· флот оффшорных компаний - 10,8 лет;

· флот ОАО «Совкомфлот» - 8,1 года.

Таким образом, можно отметить, что средний возраст судов под флагом Российской Федерации составляет более 25,2 года, а под иностранными флагами - 9,4 года.

Доля судов возрастом свыше 15 лет в составе флота морских пароходств составляет более 75%, прочих судоходных компаний - 71%, а в составе флота под иностранными флагами таких судов всего 10%.

Морские суда, как правило, оснащены одновальными энергетическими установками с малооборотными крейцкопфными двигателям с прямой передачей мощности на гребной винт, достаточно высоким удельными расходами топлива по сравнению с современными двигателями аналогичной конструкции.

Таблица 1.1 - Морской флот, контролируемый Россией по состоянию на 2014 г.

За последние 15 лет Россия потеряла свыше 10 тысячи единиц транспортного флота.

Судостроительной промышленностью: судостроительно-судоремонтные заводы, мощности которых позволяют осуществлять строительство новых судов, а также ремонт эксплуатирующихся судов.

Характеристики перспективных судов и их энергетических установок опредеяются, с одной стороны, объемом перевозок, составом грузов, особенностями водных путей, с другой стороны, возможностями отечественной и зарубежной судостроительной промышленности.

1. Судостроительная промышленность России. Общая характеристика перспективного продуктового ряда судостроительной промышленности

В большинстве стран основу судостроительной промышленности составляют судостроительные верфи, которые осуществляют, в основном, сборку, монтаж и сдачу кораблей и судов.

Сегодня в мире насчитывается около 560 верфей, способных в течение одного года построить суда общим тоннажем 55 - 60 млн. CGT (компенсированных регистровых тонн), однако основное ядро составляют 166 верфей, обеспечивающих 85% объема мирового судостроения.

Структура мирового торгового флота по назначениям судов, % по дедвейту (2015 г.)

Структура портфеля заказов в мировом судостроении по типам судов, % по дедвейту (2015 г.)

Ведущие страны - владельцы судов в мировом торговом флоте, % по дедвейту

В отличие от них, исторической особенностью отечественного судостроения является то, что кроме конечной продукции - собственно заказов судостроения и судоремонта, в отрасли разрабатывается и производится значительная часть номенклатуры изделий машиностроения, приборостроения и электротехники для строящихся кораблей, судов и другой техники.

Кроме этого, отрасль взаимодействует с более чем 2 тысячами организаций-комплектаторов своей конечной продукции.

Российские судостроительные заводы имеют развитое машиностроительное производство для собственных нужд. Традиционно в отрасли принято подразделение организаций по подотраслям:

· судостроение и судоремонт;

· судовое машиностроение и электротехника;

· морское приборостроение.

Кроме организаций, подотчетных Министерству промышленности и торговли Российской Федерации, на рынке гражданского судостроения присутствует значительное количество организаций, имеющих возможность проектировать морскую и речную технику, а также строить и ремонтировать суда водоизмещением до 5000 тонн (всего более 200 организаций). Суммарный объем производства этих организаций сегодня на порядок ниже, чем судостроительных заводов, относящихся к Министерству промышленности и торговли Российской Федерации.

Судостроение объективно относится к отраслям, обладающим большим научно-техническим и производственным потенциалом, способным влиять на развитие технологий в смежных отраслях промышленности. Это является значимой причиной того, что ведущие мировые страны уделяют особое внимание развитию морских и судостроительных технологий в обеспечение активной морской деятельности, оказывая значительную поддержку национальным судостроительным компаниям.

Номенклатура типов и проектов боевых кораблей, судов и плавсредств Военно-морского флота, образцов морского оружия, а также судов и морской техники гражданского назначения, которую производит отрасль, исчисляется сотнями. Соответственно, номенклатура только основного комплектующего оборудования - десятками тысяч.

Производственный цикл в судостроении по своей продолжительности один из самых длинных в экономике - до 15 лет (с момента формулирования тактико-технического задания до сдачи корабля). В этой связи сильно затруднено финансовое прогнозирование деятельности компаний-производителей, поскольку их доходы прогнозируются на основе долгосрочных контрактов, заключенных в рисковых условиях, что, в свою очередь, влияет на объемы финансирования работ.

Немногим более 20 лет назад отечественное судостроение было одним из самых мощных в мире - только по заказам Военно-морского флота строилось до 50 единиц подводных лодок, боевых кораблей и судов обеспечения.

В области гражданского судостроения страна входила в десятку самых развитых стран мира и ежегодно выпускала морских транспортных судов суммарным дедвейтом до 550 тыс. тонн, промысловых судов общей мощностью главных двигателей около 100 тыс. кВт.

Теперь строятся единицы некрупных кораблей и судов, а в области гражданского судостроения по общему дедвейту заказанных судов Россия занимает "нишу" примерно в 0,6% от суммарного объема заказов трех лидеров мирового судостроения (Япония, Ю. Корея, Китай).

Значительное сокращение заказов на строительство военных кораблей и коммерческих судов привело к сложному экономическому положению практически всех судостроительных заводов, в недопустимой степени подорожала продукция отрасли.

Крупнейшая российская судостроительная компания открытое акционерное общество "Объединенная судостроительная корпорация" находится пока в районе 80-го места в мире по гражданскому судостроению.

Однако роль и место в мире российского военного и гражданского судостроения различны.

В военном кораблестроении позиции России гораздо сильнее, Россия имеет 12% в мировом военном кораблестроении и занимает 2-е место после США, а открытое акционерное общество "Объединенная судостроительная корпорация" по объему выпуска продукции в военном кораблестроении занимает 7-е место в мире.

При достижении приемлемой конкурентоспособности судостроения, целенаправленном и комплексном планировании и управлении развитием в отрасли Россия в десятилетней перспективе может иметь долю в мировом судостроении в 3 - 5%, занимая 6 - 8 место по объемам гражданского судостроения. Причем этот рынок - это только возврат российских заказчиков в страну.

Гражданское судостроение определяется взаимодействием интересов трех основных групп хозяйствующих субъектов:

· судостроители;

· судовладельцы;

· фрахтователи и иные хозяйствующие субъекты, заинтересованные во фрахте судов (грузовладельцы, организации, осуществляющие пассажирские перевозки, добывающие компании, туристические компании, портовые службы, логистические компании и т.д.).

Судовладельцы морского, речного и рыбопромыслового флота, являющиеся преимущественно частными организациями и уже интегрированными в мировой рынок транспортных услуг и рыбопромысловую деятельность, определяют потребность в продукции судостроения.

Рыбопромысловый флот России состоит из более 2,5 тыс. судов различного назначения, причем возраст более половины из них превышает 20 лет, а более 80 процентов судов эксплуатируются сверх срока полезного использования.