автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.04, диссертация на тему:Научные основы новой системы классификации речных судов

Введение.

Глава 1 Системы классификации речных, морских судов и судов смешанного "река-море" плавания.

1.1 Общие замечания.

1.2 Классификационная деятельность в России.

1.3 Формула класса Русского Регистра.

1.4 Классификация Речного Регистра РСФСР.

1.5 Подходы других классификационных обществ.

Глава 2 Концепция новой системы классификации.

2.1 Базовые положения.

2.2 Формула класса.

2.3 Процедура классификации.

2.4 Экспертные оценки.

Глава 3 Конструктивный класс судов.

3.1 Корпус.

3.2 Энергетическая установка.

3.3 Устройства, оборудование, снабжение.

3.4 Экологическая безопасность судна.

3.5 Специальное оборудование и тепло- холодоснабжение.

3.6 Присвоение судну конструктивного класса.

Глава 4 Класс судов по их техническому состоянию.

4.1 Состояние корпуса.

4.2 ТС основного энергетического оборудования.

4.3 ТС судового электрооборудования.

4.4 ТС устройств, оборудования, снабжения и систем.

4.5 ТС специального оборудования и систем тепло- и холодоснабжения.

4.6 Определение класса судов по их ТС.

Глава 5 Свойства модели классификации и ее практическая реализация.

5.1 Компьютерная модель.

5.2 Отсеивающий эксперимент.

5.3 Результаты выполненных проверок.

5.4 Требования к формулярам освидетельствования.

5.5 Принципы разработки формуляров.

Выводы.

Около 100 лет в России существует организации, деятельность которой связана с надзором за строительством и эксплуатацией речных судов - Речной Регистр. Требования этой организации, устанавливающей и контролирующей условия безопасного плавания и перевозки грузов, представлены в Правилах Российского Речного Регистра (в дальнейшем - Правила), которые с момента своего появления в 1899 г. до настоящего времени непрерывно совершенствуются, учитывая не только состав, уровень конструктивных решений и техническое состояние флота, но и основные принципы организации экономических отношений в стране.

Применительно к настоящему периоду перехода от социалистического планового хозяйствования и государственной принадлежности флота к рыночным отношениям и акционированию организаций, осуществляющих эксплуатацию речных судов, действующие Правила и, в частности, представленные в них положения о классификации судов внутреннего и смешанного плавания, не вполне соответствуют складывающимся хозяйственным отношениям между владельцами флота, грузовладельцами, страховыми компаниями, судостроительными фирмами и государственными институтами. Поэтому задача совершенствования системы классификации судов представляется актуальной.

Цель исследования. Создание основных положений новой системы классификации речных судов.

Общая методология исследования. В работе использованы основные положения системного подхода, методы получения экспертной информации и обработки мнений экспертов. Экспериментальное исследование выполнено на компьютере. Полученные результаты обрабатывались с помощью различных пакетов обработки данных. При этом систематизирован и обобщен опыт высококвалифицированных специалистов речного флота, занимающихся вопросами проектирования, технической эксплуатации судов, а также проблемами надзора, в том числе инженеров Русского Регистра, а также опыт соискателя по проблеме совершенствования Правил. 5

Научная новизна. Предложена новая формула класса. Разработан метод установления конструктивного класса и класса по состоянию речных судов на основе системного анализа и синтеза, объединяющий подходы к решению многокритериальных задач и принципы экспертных оценок предлагаемых решений. Исследованы основные концептуальные положения этого метода.

Практическая ценность работы. Создан детально проработанный и проверенный инструмент оценивания построечного уровня и технического состояния судов и их элементов, позволяющий осуществить безболезненный переход от системы классификации по действующим Правилам к новой более прогрессивной системе.

Реализация работы. Результаты выполненного исследования будут использованы при разработке Правил, введение в действие которых предполагается после 2002 г. 6

ВЫВОДЫ

1. Предложена новая формула класса речных судов, существенно изменяющая действующие процедуры классификации. Эта формула призвана защищать интересы государства, стимулировать судоходные компании к приобретению наиболее совершенных по конструкции и оборудованию судов и поддержанию ТС эксплуатирующихся судов на высоком уровне, что способствует развитию судостроительных производств. Новая формула класса отвечает также интересам грузовладельцев и страховых компаний.

Уровень конструктивного совершенства судов (построечный уровень) в соотвествии с новой формулой класса отражает присваиваемый им конструктивный класс, а уровень ТС — класс по состоянию.

2. Разработан универсальный метод установления конструктивного класса и класса по состоянию, который может быть применен и к другим объектам, например, судоходным гидротехническим сооружениям. Объект классификации в соответствии с этим методом рассматривается как надсистема, составными частями которой являются системы (составляющие), подсистемы (компоненты), элементы (подкомпоненты) и подэлементы. Процедуры оценивания по сути являются процедурами синтеза ("свертки") оценок элементов более низкого иерархического уровня, для самых простых частей системы эти оценки в большинстве случаев легко установить с помощью действующей нормативно-технической базы.

3.Для отдельных элементов, подсистем и систем, оценивание которых на базовом уровне затруднено, например, в связи с особой сложностью структуры или нестандартностью задачи (установление построечного уровня), разработаны специальные методы оценивания, представляющие собой особый вид формализации знаний об объекте.

4. Детально проработаны процедуры оценивания практически всех важных составных частей рассматриваемых систем, а также сконструированы и проверены уравнения, синтезирующие оценки тех или иных структур на каждом иерархическом уровне, что позволяет осуществить быстрый переход от принятой в

142 настоящее время системы классификации речных судов к новой, более прогрессивной системе.

5. Создана компьютерная модель классификации судов, с помощью которой проведено исследование свойств и возможностей новой системы классификации речных судов. Установлено, что число параметров освидетельствования при установлении конструктивного класса можно сократить до 34.

6. Поскольку присвоение освидетельствуемому судну нулевого класса по состоянию вполне реально, то сокращение числа параметров освидетельствования ТС нецелесообразно.

7. Установлены следующие особенности разработанной системы классификации: излишнее дробление рассматриваемых объектов на составные части при проведении системного анализа (структуризации) с целью более полного описания этих объектов классификации, как правило, к заявленной цели не ведет, так как в этом случае появляется большая вероятность анализа мало влияющих на результаты классификации переменных; чем больше уровней оценок использовано при освидетельствовании структурных единиц, тем больше вероятность выявления значимых и незначимых переменных; выбранная стратегия «свертки» показателей низших иерархических уровней при установлении ТС судна и его элементов является достаточно жесткой и не позволяет предъявлять к освидетельствованию суда с неисправными элементами или оборудованием, даже неответственного назначения.

8. Разработана концепция проведения освидетельствования с помощью формуляров освидетельствования, предложены структура и формы необходимых формуляров, созданные с учетом принципов простоты использования, однозначности описания ситуаций оценивания и удобства считывания информации при создании файлов данных по результатам освидетельствования.

9. Новая система классификации судов с установлением 5 конструктивных классов и 4 классов по техническому состоянию и подробной расшифровкой составляющих КК и КС позволит оперативно проводить анализ состояния флота и

143 изменения во времени эксплуатации оценок уровней КК и КС, а также их составляющих. Результаты такого анализа представляют наибольшую ценность для органов управления речным транспортом и судоходных компаний и могут быть использованы для прогнозирования работы флота и обоснования управленческих решений по его обновлению.

Прилагаемое к работе методическое и программное обеспечение, прошедшее проверку при опытных классификационных освидетельствованиях, будет способствовать быстрому переходу от принятой в настоящее время системы классификации речных судов к новой, более прогрессивной системе.

144

1. Абрамов Г.А. Разработка концепции утилизации теплоты на речных судах / Автореф. дисс. . канд. техн. наук - Н. Новгород, 1991 -23 с.

2. Абрамов Г.А. Совершенствование утилизационных систем на грузовых судах // Материалы научно-практической конференции, посвященной 150-летию Волжского пароходства / Волжск, гос. акад. водн. трансп. (ВГАВТ), 1994

3. Абрамов Г.А. Утилизация теплоты — путь экономии расхода топлива на судах речного флота // Материалы научно-практической конференции, посвященной 150-летию Волжского пароходства / Волжск, гос. акад. водн. трансп.(ВГАВТ), 1994

4. Абрамов Г.А., Бажан П.И. Концепция новых Правил классификации и постройки судов Российского Речного Регистра // Наука и техника на речном транспорте М., 1998, вып. №3, с.3-13

5. Абрамов Г.А., Бажан П.И. Эффективность различных направлений топливосбережения на судах речного флота // Материалы научно-практической конференции, посвященной 150-летию Волжского пароходства / Волжск, гос. акад. водн. трансп.(ВГАВТ), 1994

6. Абрамов Г.А., Бажан П.И. , Валиулин С.Н. Использование вторичных тепловых потоков // Речной транспорт, 1990, №1, с. 24-25

7. Абрамов Г.А., Бажан П.И., Чернов А.Ф. Утилизация теплоты -путь к экономии топлива // Наука и техника на речном транспорте -М.,1994, вып. 8, с. 1-7

8. Абрамов Г.А., Бажан П.И., Чернов А.Ф. Экономическая целесообразность внедрения научных разработок с целью экономии топлива на речных судах // Наука и техника на речном транспорте М., 1994, вып. №9, с. 8-12

9. Абрамов Г.А., Бажан П.И., Чернов А.Ф. Обоснование применения утилизационных котлов на судах речного флота // Наука и техника на145речном транспорте, 1994, с. 11-16

10. Абрамов Г.А., Бутин В.П., Эренбург С.Г. Дизельные установки новых проектов судов смешанного «река-море» плавания // Двигателестроение, 1996, № 3-4, с. 3-5

11. П.Абрамов Г.А., Эренбург С.Г., Недошивин А.И. Развитие дизельных установок на речном флоте // Двигателестроение, 1994, № 4, с. 27-28

12. Агошкова Е.Б. О задачах теории систем в свете проектирования сложных технических комплексов В кн.: Проблемы системотехники - JL: Судостроение, 1980, с.65-67

13. Ашик В.В Проектирование судов Л.: Судостроение, 1975. -352 с.

14. Бажан П.И. Расчет и исследование эффективности охлаждающих устройств главных двигателей речных теплоходов // Труды Горьк. инст. инж. водн.трансп. (ГИИВТ),1980, вып. 179, с.3-103

15. Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам М.: Машиностроение, 1989.- 366 с.

16. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок М.: Статистика, 1980. - 264 с.

17. Болч Б., Хуань К. Дж. Многомерные статистические методы для экономики М.: Статистика, 1979. - 317 с.

18. Васильев Б.В., Кофман Д.И., Эренбург С.Г. Диагностирование технического состояния судовых дизелей М.: Транспорт, 1982. - 144 с.

19. Геминтерн В.И., Каган Б.М. Методы оптимального проектирования М.: Энергия, 1980. - 159 с.

20. Германский Ллойд. Правила классификации и освидетельствований: Пер. с нем. 1984

21. Голуб Е.С., Мадорский Е.З., Розенберг Г.Ш. Диагностирование судовых технических средств М.: Транспорт, 1993. - 150 с.

22. Дедусенко Ю. М., Дедков Г.В. Оптимизация тепловых схем сложных газотурбинных установок Киев: Наукова Думка, 1972. - 124 с.

23. Дитрих Я. Проектирование и конструирование. Системный146анализ М.: Мир, 1981. - 454 с.

24. Диагностирование дизелей / Е.А. Никитин, JI.B. Станиславский, Э.А. Улановский и др. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

25. Дэниел К. Применение статистики в промышленном эксперименте М.: Мир, 1979. - 299 с.

26. Иванченко Н.Н., Скуридин А.А., Никитин М.Д. Кавитационные разрушения в дизелях JL: Машиностроение, 1970. - 152 с.

27. Исследование операций: В 2-х томах / Под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби М.: Мир, 1981. Т.1. - 712 с.

28. Кини Р.Д., Райфа X. Принятие решений при многих критериях : предпочтения и замещения М.: Радио и связь, 1981. - 560 с.

29. Красюк К.Е. Классификационная формула бывш. Общества "Русский Регистр" / Тр. Регистра Союза ССР, 1925, с. 13-18

30. Клейнен Д. Статистические методы в имитационном моделировании М.: Статистика, 1978. - 335 с.

31. Климов Е.Н. Основы технической диагностики судовых энергетических установок М.: Транспорт, 1980. - 148 с.

32. Кондратенко В.И. Методологические основы системного анализа создания новой техники В кн.: Проблемы системотехники - JL: Судостроение, 1980, с. 100-102

33. Кузнецов С.Е., Филев B.C. Основы технической эксплуатации судового электрооборудования и автоматики. С.П.: Судостроение, 1995 -448 с.

34. Кутыркин В.А., Постников В.И. Специальные системы нефтеналивных судов М.: Транспорт, 1983. - 192 с.

35. Маргулец В. И. Холодильные установки речных судов М.: Транспорт, 1986. - 231 с.

36. Моек Е., Штрикерт X. Техническая диагностика судовых машин и механизмов J1.: Судостроение, 1986. - 232 с.

37. Морской Регистр Судоходства. Правила классификации и постройки морских судов С.П., 1995. В 3-х томах.

38. Литвак Б.Г. Экспертная информация. Методы получения и147анализа М.: Радио и связь, 1982. - 184 с.

39. Нарусбаев А.А. Введение в теорию обоснования проектных решений Д.: Судостроение, 1979. - 223 с.

40. Плескунин В.И., Воронина Е.Д. Теоретические основы организации и анализа выборочных данных в эксперименте Л.: изд-во Ленингр. ун-та, 1979. - 232 с.

41. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок М.: Энергия, 1978. - 415 с.

42. Промыслов Л.А. Ускоренная оценка надежности судовых теплообменников Л.: Судостроение, 1976. - 68 с.

43. Пэнтл Р. Методы системного анализа окружающей среды М.: Мир, 1979.-215 с.

44. Райфа Г. Анализ решений М.: Наука, 1977. - 407 с.

45. Регистр СССР. Правила постройки речных деревянных несамоходных баржей Л.: Государственное транспортное издательство, 1935.

46. Речной Регистр РСФСР. Правила классификации и технического надзора за судами внутреннего плавания М.: Речной транспорт, 1962.

47. Речной Регистр СССР. Правила классификации и технического надзора за речными и озерными судами М. -Л.: Речиздат,1941.

48. Российский Речной Регистр. Правила. В 3-х томах М.: Марин инжиниринг сервис, 1995.

49. Русскш Регистръ. Правила постройки Волжскихъ деревянныхъ непаровыхъ судовъ С.П., 1914.

50. Русскш Регистръ. Правила постройки стальных морских судов -С.П., 1915.

51. Селиверстов В.М. Утилизация тепла в судовых дизельных установках Л.: Судостроение, 1973. - 254 с.

52. Семенов B.C. Теплонапряженность и долговечность цилиндро-поршневой группы судовых дизелей М.: Транспорт, 1977. - 182 с.

53. Сомов В.А. Повышение моторесурса и экономичности дизелей -Л.: Судостроение, 1967. 194 с.148

54. Справочник диспетчера речного флота. М.: издание Минречфлота, 1990. -167 с.

55. Справочник по серийным транспортным судам -М.: издание Минречфлота, т. 1-11

56. Техническая эксплуатация речного флота / П.И. Бажан, М.И. Браславский, М.И. Войников и др.; Под ред. А.Ф. Видецкого М.: Транспорт, 1995. - 320 с.

57. Химмельблау Д. Обнаружение и диагностика неполадок в химических и нефтехимических процессах Д.: Химия, 1983. - 352 с.

58. Чайнов Н.Д., Заренбин В.Г., Иващенко Н.А. Тепломеханическая напряженность деталей двигателей / Под ред. А.С. Орлина М.: Машиностроение, 1977. - 153 с.

59. Шишкин В.А. Анализ неисправностей и предотвращение повреждений судовых дизелей М.: Транспорт, 1986. - 192 с.

60. Шостаковский Б.И., Сморгонский И.К., Матвеева П.Н. Общие руководящие указания для установления классификации морских судов / Тр. Регистра Союза ССР М.: Изд-е Комитета Регистра Союза ССР, 1925, с. 5-12

61. Morton A.J. Waste Heat Recovery in Motor Ships // MER, 1981, August. P. 16-19

62. The MC Engines. Exhaust Gas Data and Waste Heat Recovery System Total Economy Copengagen: M.A.N.-B&W Disel A/S. Oktober, !985.