ЕФЕКТИВНІСТЬ РОБОТИ СУДЕН ЗАЛЕЖНО ВІД ШВИДКІСНОГО РЕЖИМУ

Вступ. У статті розглянуто можливість експлуатації суден на малих швидкостях для досягнення суттєвого зменшення рівня споживання пального та, як наслідок, зменшення експлуатаційних витрат. Час доставки вантажу є одним із найважливіших показників якості діяльності судноплавної компанії. Досліджено, яким чином швидкісний режим експлуатації судна впливає на час доставки вантажу й роботу судноплавної компанії в цілому. Для отримання вичерпної об’єктивної інформації та дослідження завдання використано багатокритеріальний аналіз, а визначена множина Парето стає доступною для особи, що приймає рішення, при плануванні експлуатаційного режиму судна. У розв’язанні завдань багатокритеріального аналізу передусім повинні бути визначені й описані набори рішень, із яких варто здійснювати вибір. Роблячи такий вибір, особа, що приймає рішення, може використати додаткові критерії та міркування або покладатися на свої професійні знання, досвід та інтуїцію. Норми витрат палива встановлюються на тепло-технологічних випробуваннях для шкірного судна окремо на ходу й на стоянці. Норми витрати палива залежать від кліматичних умов. У зимовий період витрачається палива більше, оскільки воно витрачається на прогрів вантажних поміщень, лебідок і палубних механізмів – на 6–8% більше порівняно з літніми. Витрати на паливо є головною статтею витрат при використанні морського транспорту. Тому велике значення має розробка комплексу заходів, спрямованих на зниження витрат палива при експлуатації суден. При плануванні роботи суден у трамповому судноплавстві для перевезення важких масових вантажів проводиться розрахунок бункерування. Економічний ефект рейсів залежить від балансу між кількістю перевезеного вантажу та запасами палива. Має сенс складати план бункерування судна на рейс з урахуванням усіх особливостей маршруту й можливих портів бункерування. При цьому варто брати до уваги ціни на паливо в кожному порту, включаючи вартість доставки до борту судна, тривалість бункерування, можливість поповнення паливом на зовнішньому рейді, де не потрібна оплата портових зборів, що діють на місцевій митній, екологічній, та інші спеціальні вимоги. Пункт про право судновласника на заходження в проміжний порт для бункерування варто включати в рейсовий чартер. Також судновласниками враховується можливість економії палива від руху судна зі зниженою швидкістю, що може дати значний економічний ефект як у трамповому, так і в лінійному й торговельно-промисловому судноплавстві. У роботі обґрунтовано методику вибору інвестиційного проекту придбання судна-балкера з огляду на можливість його експлуатації на різних швидкостях.

ВИКОРИСТАННЯ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ПЕРЕВЕЗЕННЯ НАЛИВНИХ ВАНТАЖІВ МОРСЬКИМ ТРАНСПОРТОМ

Вступ. Значний обсяг перевезень наливних вантажів морським транспортом і фізико-хімічні властивості цих речовин зумовлюють специфіку процесу транспортування та вибір відповідної технології, яка забезпечує якісну доставку при гарантуванні максимального рівня безпеки. Необхідність вирішення цієї проблеми актуалізує запровадження інноваційних технологічних рішень у цій сфері. Одним із них є флекситанки, які уможливлюють перевезення безпечних рідких вантажів різного походження і призначення у великотоннажних контейнерах і здатні забезпечити ефективну організацію процесу перевезень, у тому числі й мультимодальних. Метою статті є дослідження особливостей використання флекситанків як сучасної технології перевезення наливних вантажів морським транспортом і формування специфічних організаційно-технологічних заходів щодо їх застосування. Результати. У досліджені визначено роль наливних вантажів у загальному обсязі міжнародної морської торгівлі та їх специфіку. На основі дослідження наявних способів і технологічних схем перевезення наливних вантажів морським транспортом (танк-контейнерів, цистерн, танкерних суден), їх переваг і недоліків доведено доцільність використання флекситанків. Визначено їх конструктивні особливості, техніко-експлуатаційні характеристики й вимоги, яких необхідно дотримуватися задля забезпечення належного рівня безпеки при використанні. Установлено сучасні тенденції, які характерні для сучасного світового ринку флекситанків, приділено увагу особливостям унормування і стандартизації процесів оцінки їх якості й надійності. За результатами дослідження техніко-економічних показників різних видів тари, призначеної для перевезень наливних вантажів морським транспортом, порівняно їх основні експлуатаційні характеристики. Виокремлено переваги та недоліки флекситанків. Охарактеризовано технологію процесу перевезення вантажу і сформовано загальну технологічну схему перевезень наливних вантажів із використанням флекситанків при експортно-імпортних операціях. Запропоновано комплекс організаційно-технологічних заходів, спрямований на подальший розвиток і просування цієї технології перевезення наливних вантажів морським транспортом. Висновки. Використання флекситанків як сучасної технології перевезення наливних вантажів морським транспортом спрямовано на підвищення ефективності цього процесу, забезпечення належного рівня екологічності й максимального рівня безпеки.

АНАЛІЗ НЕБЕЗПЕК ПІД ЧАС РОЗРИВУ АВТОЦИСТЕРНИ

Вступ. Автомобільний транспорт – один із найпоширеніших і найдо- ступніших видів транспорту в нашій країні. Для його нормальної та надійної роботи потрібне якісне паливо. Скраплений вуглеводневий газ є найдешевшим доступним джерелом палива. Сьогодні автогазозаправні станції віднесені до об’єктів підвищеної небезпеки. Тому виникла потреба в проведенні досліджень впливу чинників, що призводять до аварійних ситуацій. Мета. Метою роботи є аналіз небезпек під час розриву автоцистерни з урахуванням комплексного дослідження чинників, що впливають на них. Для досягнення поставленої мети сформульовані такі завдання: аналіз чинників, які впливають на виникнення аварійної ситуації під час проведення технологічних операцій з автоцистерною; кількісна оцінка параметрів ударної хвилі при вибухах паливно-повітряних сумішей. Результати. Проведено аналіз чинників, що призводять до руйнування або порушення герметичності цистерни: підвищення тиску пари скрапленого вуглеводневого газу в цистерні до критичного, механічний, корозійний знос і людський чинник. Рекомендовано перелік заходів для запобігання, локалізації аварії. Проаналізовано чинники, що пов’язані із залповим викидом великої кількості скраплених вуглеводневих газів. Проведено оцінку параметрів ударної хвилі та її наслідків у разі дорожньо-транспортної пригоди з автоцистерною зі скрапленим газом. За результатами кількісної оцінки параметрів ударної хвилі визначено ймовірність ураження з використанням пробіт-функцій. Висновки. Наведені результати досліджень можуть використовуватися під час вирішення питань безпечної експлуатації об’єктів, пов’язаних зі скрапленими вуглеводневими газами. Це дасть змогу визначити потенційні загрози при вибухах і пожежах на об’єктах автогазозаправних станцій і розробити заходи щодо запобігання виникненню шкідливих впливів на довкілля.

СТВОРЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ НОВИХ НАУКОЄМНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЩОДО ЗНИЖЕННЯ ШКІДЛИВИХ ВИКИДІВ У ВИПУСКНИХ ГАЗАХ СУДНОВИХ ДИЗЕЛІВ

Вступ. Бурхливий розвиток світового транспорту завдає непоправної шкоди довкіллю всього людства земної кулі. Морський і річковий транспорт робить свій внесок у питанні карбонізації до 18% від загального обсягу шкідливих викидів в атмосферу. Мета. Основна мета науково-дослідної роботи авторів статті підпорядкована зниженню шкідливих викидів в атмосферу суден морського та річкового транспорту. Використана методика розкриття мети заснована на аналітичній і практичній дослідницькій роботі. Результати. У статті проведено аналітику кращих світових технологій щодо зниження шкідливих викидів у випускних газах в атмосферу суднових дизелів, проведено аналіз науково-дослідної роботи Дунайського інституту Національного університету «Одеська морська академія» та НВФ «Еко-Авто-Титан», Україна. Протягом останніх 6 років на суднах Українського дунайського пароплавства проведено випробування паливних каталізаторів різних модифікацій, продукції НВФ «Еко-Авто-Титан», Україна з контролем Українського аудитора «Науково-дослідного інституту «Охорони навколишнього середовища та економії палива», м. Київ. Отриманий матеріал досліджень на суднах пароплавства дав позитивні результати й показав зниження оксиду азоту NOx на 38%, оксиду вуглецю СОх до 50%, діоксиду вуглецю 7%, викиди сажі за показаннями димомеру знизилися на 55%, економія палива становила до 10%. Сам паливний каталізатор касетного типу є досить складною конструкцією. У металеву оболонку паливного каталізатора вмонтовано хімічні реагенти різних оксидів металів, що реструктурують дизельне паливо на молекулярному рівні. Каталізатор установлюється на гнучких звʼязках перед насосом високого тиску, ресурс каталізатора 500 т палива до заміни в ньому хімічних реагентів. Відпускна ціна каталізатора залежить від потужності двигуна, на який він планується до встановлення та знаходиться в діапазоні від 400 у.о. (автомобільний транспорт), 10 000 у.о. (суднові двигуни потужністю до 3 тис. кВт). Розглянуто технології використання у двигунах внутрішнього згоряння автомобільного, залізничного, річкового й морського транспорту палива рослинного походження. Наведено аналіз можливого використання газового палива на суднах річкового флоту Українського дунайського пароплавства. Більш детально розглянуто питання виробництва водню з використанням останніх інноваційних технологій, розроблених у створенні ядерних реакторів останнього покоління, які успішно інтегровані у виробничі хімічні модулі, що дають змогу отримувати гідроплазму в перегрітій водяній парі до 8000 С з отриманням водню й кисню. Собівартість одного літра водню із застосуванням цієї технології не перевищує 1,6 у.о., що дає повний пріоритет виробництва водню в промислових обсягах. Незважаючи на успіх виробництва водню за новою технологією, авторами статті розкрито серйозні недоліки при спалюванні водню в теплових машинах (двигунах внутрішнього згоряння, газових турбінах і котлах). Основний недолік спалювання водню – це наявність закису азоту N20 у випускних газах теплових машин, який є парниковим газом із високим ступенем згубного впливу на довкілля. Висновки. Отриманий дослідницький матеріал спільної роботи Дунайського інституту НУ «ОМА» із НВФ «Еко-Авто-Титан», Україна отримав своє схвалення на внутрішніх водних шляхах Європи. Паливні каталізатори почали купувати Індія, Туреччина, Казахстан. У статті зроблено конкретні пропозиції щодо локалізації закису азоту при згорянні водню. Узагальнено досвід використання авангардних технологій щодо використання ядерних інтегрованих сольових реакторів для отримання промислового водню.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ХАРАКТЕРИСТИК МАСЛЯНИХ ФІЛЬТРІВ ТИПУ «SPIN-ON» НА РОБОЧІ ПАРАМЕТРИ МАСЛЯНОЇ СИСТЕМИ

Вступ. Шляхом підвищення ефективності високообертових дизельних двигунів (ВОД) є оптимізація роботи елементів системи мащення – зменшення насосних витрат. Підвищені витрати на привід масляних насосів пов’язані з роботою двигуна на високов’язких маслах, роботою непрогрітого двигуна й експлуатація двигуна із забрудненим масляним фільтром. На ступінь забруднення моторного масла впливає режим роботи дизельного двигуна, кліматичні умови експлуатації, якість дизельного палива, марка застосовуваного моторного масла. Мета. Стаття присвячена стендовим дослідженням робочих параметрів масляних фільтрів і їх впливу на експлуатаційні показники масляного насоса в широкому діапазоні частот обертання. Результати виконаних досліджень наведено у вигляді графічних залежностей. У статті представлено залежності витрати моторного масла в напірну магістраль, лінію зливу та значення продуктивності масляного насосу при використанні чотирьох різних моделей масляних фільтрів: ФМ 009-1012005, WL7133, SM 108 і M-019 (забруднений). Додатково отримано залежності тиску після масляного насоса, після масляних фільтрів і значення падіння тиску на масляних фільтрах від частоти обертання вхідного валу масляного насосу. Висновки. У статті після проведення експериментальних досліджень контуру подачі й очистки моторного масла системи мащення з використанням чотирьох моделей масляних фільтрів типу «spin-on» нами отримано графічні залежності витрати моторного масла масляним насосом до головної масляної магістралі й до лінії зливу. Додатково визначено вплив досліджуваних режимів на розподіл тиску моторного масла, що створюється масляним насосом, тиску в напірній магістралі, перепаду масляного тиску на досліджуваних масляних фільтрах і з урахуванням розрідження на лінії всмоктування. Представлені залежності дають можливість здійснити оцінку роботи запобіжного клапану масляної системи і стану фільтруючого елементу.

ВПЛИВ АЕРОДИНАМІЧНОГО СЛІДУ АВІАНЕСУЧОГО СУДНА НА ДИНАМІЧНІ ПАРАМЕТРИ СУПУТНІХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ

Вступ. Турбулентність в атмосфері є одним із основних факторів ризику для авіації. Великі вихори, які виникають при обтіканні складного рельєфу берегової місцевості та стаціонарних берегових споруд, а також як й атмосферний супутній слід за авіанесучим судном, є серйозною загрозою для літальних апаратів, що здійснюють зліт або посадку. Актуальність. Залежно від обставин літальний апарат, який потрапляє у вихоровий слід за судном, може відчувати сильні збурення підйомної сили, моментів крену, рискання й тангажуючого моменту. Саме обмеження у вихровій безпеці в основному визначають мінімальні дистанції між кораблем і літальним апаратом при посадці. Зліт і посадка на палубу авіаносного корабля є найскладнішими режимами пілотування. Метою дослідження є моделювання обтікання надводної частини судна повітряним потоком і формування когерентних структур від його корпусу й надбудов (рубок, щогл, спеціальних пристроїв) під час руху судна, його швартування або стоянки на якорі, урахування впливу хитавиці судна на формування й еволюцію когерентних структур атмосферного супутнього сліду, оцінка параметрів впливу збуреного потоку від судна на літального апарату. Методи та технології. Під час дослідження застосовано сіткові методи розв’язання початково-крайових задач прикладної аеродинаміки (RANS: Reynolds-averaged Navier-Stokes) [2] і технології штучних нейронних мереж [3]. Отриманий результат не враховує в’язкої структури вихорів та «оцінки зверху» ступеня небезпечності вихорового сліду для літального апарату в супутньому сліді корабля. З іншого боку, вихоровий слід, який отримано сітковим методом, у силу високої схемової в’язкості, ураховуючи рихлу структуру вихорів, дає змогу дати «оцінку знизу». Зокрема, на рис. 6 спостерігається сплиття вихорового кластера (вихорів протилежного знаку) на значну висоту відносно поверхні моря. Висновки. 1. Створено комп’ютеру модель обтікання надводного корпусу та рубки судна повітряним потоком. 2. Отримано графічні залежності впливу хитавиці судна на формування супутнього аеродинамічного сліду за судном. 3. Виконано оцінку параметрів впливу збуреного потоку на літальні апарати в супутньому сліді в атмосфері за судном.

МОДЕЛЬНИЙ ПІДХІД У МЕТОДОЛОГІЇ УПРАВЛІННЯ ПРОЕКТАМИ

Вступ. У деяких математичних моделях управління проектами виникає потреба встановлення максимального радіусу гіперсфери, зануреної в поліедральну галузь. Сучасний математичний апарат теорії оптимізації сумісно із застосуванням комп’ютерних технологій дає змогу розв’язувати нелінійні задачі оптимізації, але завжди існує доцільність лінеаризації складних нелінійних задач. Таке спрощення дає змогу використовувати точні класичні методи оптимізаційного розв’язку, на відміну від наближених, для нелінійної оптимізації. Поставимо завдання строгого математичного зведення (лінеаризації) багатовимірної нелінійної задачі оптимізації про занурення гіперсфери максимального радіусу в опуклу ділянку типу поліедру. Нехай маємо замкнений поліедр, поданий системою лінійних алгебраїчних нерівностей. У ділянці замкненого поліедру необхідно розмістити гіперсферу максимального радіусу. Мета. У статті проаналізовано модель установлення максимального радіусу гіперсфери, розміщеної (зануреної) у поліедральну ділянку (опуклу множину, обмежену прямими лініями), яка забезпечує врахування великої множини факторів, серед яких – управління інтеграцією (Project Integration Management); предметна ділянка проекту (Project Scope Management); управління якістю (Project Quality Management); управління часом (Project Time Management); управління вартістю (Project Cost Management); управління комунікаціями (Project Communication Management); управління контрактами (Project Procurement Management); управління ризиками (Project Risk Management). Результати. У моделі запропоновано строге математичне зведення (лінеаризація) нелінійної оптимізаційної задачі про розміщення гіперсфери максимального радіусу в опуклу ділянку типу поліедру до задачі лінійної оптимізації. Таким чином, задача про розміщення гіперсфери найбільшого радіусу в поліедрі формулюється як задача лінійної оптимізації. Висновки. Строго доведено можливість лінеаризації задачі про занурення гіперсфери максимального радіусу у поліедр. Задачу зведено до класичної задачі лінійної оптимізації, яка може бути розв’язана відомими методами. Запропонований підхід узагальнюється на задачі довільної скінченої вимірності.

КОНЦЕПЦІЯ ЕКОЛОГІСТИЧНОЇ МОДЕЛІ МОРСЬКОГО ПОРТУ В УМОВАХ ЦИРКУЛЯРНОЇ ЕКОНОМІКИ

Вступ. Обрання морського порту як об’єкта, де використовується екологістичний підхід, пояснюється тим, що саме морські порти в будь-якій країні є її найпотужнішим і виробничим, і транспортним, і торгівельним потенціалом. Саме морські порти забезпечують транспортну незалежність країни, є найважливішою ланкою її зовнішньої торгівлі й несуть комерційні і стратегічні перспективи з використання її транзитного потенціалу. Адаптація морського порту до вимог циркулярної економіки дає змогу йому покращити власні стратегічні перспективи, розширити транзитні можливості й виступати в ролі форварда зовнішньої торгівлі регіону або країни в цілому. Мета статті – розробити концепцію екологістичної моделі морського порту, яка налічує й екологічні, й економічні, і соціальні компоненти, позитивно впливає на становище всіх трьох і покращує їх. Результати. Обґрунтовано необхідність розглядати морський порт не як окрему систему або об’єкт, а враховувати, що транспортна система морського порту нерозривно пов’язана з транспортною системою міста, регіону, має тісний контакт і залежність із транспортними системами вантажовласників, вантажоспоживачів, судноплавних і транспортних компаній, з магістральним транспортом. Розроблено авторську концепцію екологістичної системи морського порту, яка ґрунтується на екологічних, економічних і соціальних стратегіях, що змістовно розширюються для кожної зі стратегій, має власний вплив на кожну з них. Сформульовано вимоги до функціонування екологістичних моделей. Запропоновано доповнити наявні наукові розробки з екологістичних моделей, саме для морського порту, компонентами мобільності й безпечності. Висновки. Показано, традиційний прояв сучасних підходів до екологізації на рівні виробництва, а саме: очисні споруди, маловідходні технології, пристрої з переробки відходів, екологічні матеріали, мало забруднюючі технології тощо; на рівні мотиваційних заходів і принципів – принцип «забруднювач сплачує», ефективна форма його реалізації – наявні платежі за використання природних ресурсів і забруднення середовища є недосконалими та малоефективними. Розроблено екологістичну модель морського порту як транспортного об’єкта, яка дає змогу регулювати екологічну й логістичну ситуації й у морському порту, і в транспортних системах міста, регіону та зв’язаних із морським портом виробників вантажів, вантажоутримувачів. Розроблена екологістична модель морського порту визначається цілісністю й роздільністю, наївністю зв’язків, організацією, інтегрованими властивостями та являє собою взаємопов’язану сукупність її складників, їх функції й керівні впливи.

СТРУКТУРА Й ХАРАКТЕРИСТИКИ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЇ ДОСТАВКИ З ПОЗИЦІЇ ЦИФРОВІЗАЦІЇ

Вступ. Найближчий час – це період цифровізації транспортної логістики та ланцюгів постачань, що вимагає специфічної структуризації й моделювання тих об’єктів і процесів, які раніше не досліджувалися із цієї точки зору. Це є першим етапом руху в бік цифровізації, сутність якого – стандартизація структур не тільки документів, а й об’єктів і процесів. Для цифровізації мультимодальних доставок необхідна чітка ідентифікація структури й характеристик мультимодальної доставки, тобто формування системної моделі такої доставки. Це, у свою чергу, дасть змогу розглядати доставку не тільки локально в рамках певних цифрових рішень, а й інтегровано множину доставок мультимодального оператора з метою пошуку джерел підвищення ефективності, наприклад, на базі використання ефекту синергізму. Метою дослідження є формування системного уявлення мультимодальної доставки з урахуванням різних її аспектів, установлення основних характеристик доставки як інтегральних величин на базі її системного уявлення. Результати. Ідентифікована структура мультимодальної доставки відповідно до багатоаспектного погляду на неї. Як утворювальний елемент для подальшого дослідження з урахуванням специфіки цифровізації обрана «операція» транспортно-технологічного процесу, яка може бути виконана різними суб’єктами транспортного ринку. Побудовано основні можливі варіанти фізичного переміщення вантажу та пунктів змін транспортного засобу. Послідовність операцій пропонується уявляти у вигляді сіткової моделі, яка дає змогу з урахуванням основних характеристик кожної операції – часу, вартості й надійності – визначати підсумкові характеристики доставки в цілому. Запропоновано два підходи до визначення надійності доставки залежно від наявної статистичної інформації. Висновки. З урахуванням характеристик кожної компоненти альтернативного варіанта доставки формуються його підсумкові показники – вартість, час і надійність, які є базою для прийняття рішення щодо вибору відповідного варіанта. Зміна хоча б одного елемента в цій системі призводить до зміни характеристик усієї доставки. Це використовується для коригування варіантів у процесі пошуку того варіанта, який би відповідав вимогам, що висуваються.

ДОСЛІДЖЕННЯ УМОВ БЕЗПЕКИ ПЛАВАННЯ ЯК ФАКТОРУ БЕЗАВАРІЙНОСТІ СУДНОВОДІННЯ

Вступ. У статті розглядаються актуальні питання забезпечення безаварійності судноводіння, а також вирішуються питання порушення умов плавання як категорії, яка може запобігти аварійній ситуації під час судноплавства; аналізуються категорії аварійних подій за ступенем тяжкості подій і визначаються основні причини виникнення аварійності. Метою статті є дослідження умов безпеки мореплавства як фактору безаварійності судноводіння, а також пошук шляхів подолання порушень умов плавання. Результати. Міжнародні організації з питань безпеки мореплавства, такі як Міжнародна морська організація (ІМО), Європейське агентство EMSA, Берегова охорона розвинутих морських держав, асоціації судновласників та інших учасників морських перевезень, постійно досліджують питання підвищення контролю за безпекою на морі. Практика мореплавства показує, що більшість аварійних випадків трапляється через присутність людського фактору. Підвищення кваліфікації майбутніх офіцерів необхідно проводити шляхом залучення судноплавних компаній до процесу навчання в навчальних закладах, надання уваги фізичному та психофізіологічному здоров’ю, стимулювання зростання престижності праці. Висновки. Таким чином, до питання безаварійності судноводіння необхідно підходити комплексно, ураховуючи зовнішні та внутрішні фактори. Необхідно вдосконалювати нормативно-правову базу, що регламентує умови безпечного судноплавства з метою чіткого розуміння дій для забезпечення відповідних умов плавання з боку суднового екіпажу й адміністрації портів.