Сухогруз - Bulk carrier

Sabrina I - современный балкер Handymax.
Sabrina I - современный балкер Handymax.
Обзор класса
Подклассы Handymax , Handysize , Panamax , Capesize
Построено c. 1850 – настоящее время
Активный 9 570 судов более 500  GT (2012)
Общие характеристики (типовые)
Тип Сухогруз
Тоннаж до 400000  дедвейт
Длина 300м
Рост 40м
Движение 2-х тактный дизельный двигатель и 1 гребной винт
Скорость 12 узлов
Примечания Кормовая рубка, полный корпус, серия больших люков
Планы танкового сухогруза Hanydymax
Планы редукторного балкера Handymax
Сухогруз и погрузочная машина, Сиэтл (2010 г.)
Сухогрузы в порту Ливерпуль (2018)
Федеральный маргари на Великих озерах (2005)

Балкер, балкер является торговое судно , специально предназначенный для транспортировки неупакованных сыпучих грузов , таких как зерно, уголь, руды , стальных катушек и цемента, в его грузовых трюмах . Поскольку в 1852 году был построен первый специализированный балкер, экономические силы привели к постоянному развитию этих судов, что привело к увеличению размеров и сложности. Сегодняшние балкеры специально разработаны для обеспечения максимальной вместимости, безопасности, эффективности и долговечности.

Сегодня балкеры составляют 21% мирового торгового флота и варьируются по размерам от мини-балкеров с одним трюмом до гигантских рудных судов, способных перевозить 400 000  метрических тонн дедвейта (DWT). Существует ряд специализированных конструкций: некоторые могут выгружать собственный груз, некоторые зависят от портовых сооружений для разгрузки, а некоторые даже упаковывают груз по мере его загрузки. Более половины всех балкеров имеют греческие, японские или китайские владельцы, и более четверти зарегистрированы в Панаме . Южная Корея является крупнейшим производителем сухогрузов, 82% этих судов построены в Азии.

На балкерах экипаж участвует в эксплуатации, управлении и техническом обслуживании судна, заботясь о безопасности, навигации, обслуживании и уходе за грузом, в соответствии с международным морским законодательством. Операции по погрузке грузов различаются по сложности, а погрузка и выгрузка груза могут занять несколько дней. Навалочные суда могут быть безредукторными (в зависимости от оборудования терминала) или редукторными (с кранами, встроенными в судно). Экипажи могут быть в размере от трех человек на самых маленьких судах до более 30 человек на самых больших.

Насыпные грузы могут быть очень плотными, агрессивными или абразивными. Это может создать проблемы с безопасностью: смещение груза , самовозгорание и насыщение груза могут угрожать судну. Использование старых судов, имеющих проблемы с коррозией, было связано с серией затоплений навалочных судов в 1990-х годах, как и большие люки навалочных судов. Эти люки важны для эффективной обработки грузов, но позволяют проникать большим объемам воды во время шторма или если судно затонет. С тех пор были введены новые международные правила для улучшения конструкции и проверки судов, а также для упрощения процесса покидания корабля экипажем.

Определение

Термин «балкер» определяется по-разному. С 1999 года Международная конвенция по охране человеческой жизни на море определяет балкер как «судно, построенное с одной палубой, верхними бортовыми танками и бортовыми цистернами в грузовых помещениях и предназначенное для перевозки в основном сухих грузов навалом; руда перевозчик или комбинированный перевозчик ". Большинство классификационных обществ используют более широкое определение, согласно которому балкер - это любое судно, которое перевозит сухие неупакованные грузы. Многоцелевые грузовые суда могут перевозить насыпные грузы, но могут также перевозить другие грузы и специально не предназначены для перевозки насыпных грузов. Термин «сухое навалочное судно» используется для отличия навалочных судов от наливных судов, таких как нефтеналивные , химические танкеры или танкеры для перевозки сжиженного нефтяного газа . Очень маленькие навалочные суда почти неотличимы от судов для генеральных грузов, и их часто классифицируют, основываясь больше на использовании судна, чем на его конструкции.

Для описания навалочных судов используется ряд сокращений. « OBO » описывает балкер, который перевозит комбинацию руды, насыпных грузов и нефти, а «O / O» используется для комбинированных судов для перевозки нефти и руды. Термины «VLOC», «VLBC», «ULOC» и «ULBC» для очень больших и сверхбольших судов для перевозки руды и навалочных судов были адаптированы из обозначений супертанкеров: очень большой танкер для перевозки сырой нефти и сверхбольшой танкер для перевозки сырой нефти.

История

До того, как были разработаны специализированные балкеры, у грузоотправителей было два метода перевозки насыпных грузов по морю. В первом способе грузчики загружали груз в мешки, складывали мешки на поддоны и с помощью крана опускали поддоны в грузовой отсек . Второй метод требовал, чтобы грузоотправитель зафрахтовал все судно и потратил время и деньги, чтобы встроить в трюмы фанерные бункеры. Затем, чтобы направить груз через небольшие люки, пришлось соорудить деревянные кормушки и передвижные щиты. Эти методы были медленными и трудоемкими . Как и в случае с контейнеровозом , проблема эффективной погрузки и разгрузки стала движущей силой развития сухогруза.

По мере того, как набирали популярность пароходы, начали появляться специализированные балкеры . Первым пароходом, признанным сухогрузом, был британский угольщик John Bowes , построенный в 1852 году. Он отличался металлическим корпусом , паровым двигателем и системой балластировки, в которой вместо мешков с песком использовалась морская вода. Эти особенности помогли ей добиться успеха на конкурентном британском угольном рынке. Первый самостоятельный разгрузочный было озеро грузового Хеннепин в 1902 году на Великих озерах . Это значительно сократило время разгрузки навалочных судов за счет использования конвейерной ленты для перемещения груза. Первые балкеры с дизельными двигателями начали появляться в 1911 году.

Перед Второй мировой войной спрос на сыпучие продукты в международном судоходстве был низким - около 25 миллионов тонн металлической руды, и большая часть этой торговли велась на побережье . Однако на Великих озерах балкеры перевозили огромное количество руды с северных шахт на сталелитейные заводы. В 1929 году по озерам было перевезено 73 миллиона тонн железной руды и почти столько же угля, известняка и других продуктов. Уже появились две определяющие характеристики навалочных судов: двойное дно , которое было принято в 1890 году, и треугольная структура балластных цистерн, которая была представлена ​​в 1905 году. После Второй мировой войны между промышленно развитыми странами стала развиваться международная торговля навалочными грузами. , особенно между европейскими странами, США и Японией. В связи с экономикой этой торговли морские балкеры стали больше и более специализированными. В этот период грузовые суда в районе Великих озер увеличились в размерах, чтобы добиться максимальной экономии за счет масштаба, а саморазгрузочные машины стали более распространенными, чтобы сократить время выполнения работ . Тысячи футов флота Великих озер, построенного в 1970-х годах, были одними из самых длинных кораблей на плаву, и в 1979 году по Великим озерам было перевезено рекордные 214 миллионов тонн навалочных грузов.

Категории

Категории размеров

Категории размеров основных балкеров
Имя Размер в
DWT
Корабли Движение Новая
цена
Б / у
цена
Handysize От 10 000 до 35 000 34% 18% 25 миллионов долларов $ 20 млн
Handymax От 35 000 до 59 000 37%
Панамакс 60 000–80 000 19% 20% $ 35 млн 25 миллионов долларов
Capesize 80 000 и старше 10% 62% $ 58 млн $ 54 млн
После углубления Суэцкого канала , Capesize балкера приближается к египетско-Японский мост дружбы

Перевозчики массовых грузов разделены на шесть основных категорий размеров: малые, удобные , ручные , панамакс , кейпсайз и очень большие. Очень крупные насыпные и рудные суда попадают в категорию мысов, но часто рассматриваются отдельно.

Категории по регионам

Категории встречаются в региональной торговле , такие как Kamsarmax , Seawaymax, Setouchmax, Dunkirkmax и Newcastlemax, также появляются в региональной торговле.

  • « Камсармакс»: максимальная общая длина 229 метров относится к новому типу судов, большему, чем Panamax , которые подходят для стоянки в порту Камсар ( Гвинейская Республика ), где основной погрузочный терминал бокситов ограничен судами не более чем 229 метров.
  • "Newcastlemax"  : максимальная ширина 50 метров и максимальная общая длина 300 метров Относится к самому большому судну, способному заходить в порт Ньюкасл , Австралия, дедвейтом около 185 000 тонн.
  • «Сетоучмакс »: дедвейтом около 203 000 тонн , это крупнейшее судно, способное плавать в море Сетучи , Япония.
  • "Seawaymax"  : LOA 226 м макс / 7,92 м проект. Относится к самому большому судну, которое может проходить через шлюзы морского пути Святого Лаврентия (Великие озера, Канада).
  • "Malaccamax"  : длина 330 м / осадка 20 м / дедвейт 300 000 т. Относится к самому большому судну, которое может проходить через Малаккский пролив .
  • «Дюнкеркмакс»  : Максимально допустимая ширина = 45 м / длина 289 м. макс. (около 175 000 DWT) для восточного портового шлюза в порту Дюнкерк (Франция)

Мини-балкеры преобладают в категории малых судов грузоподъемностью до 10 000  DWT . Малые балкеры грузоподъемностью от 500 до 2500 тонн, имеют одинарный трюм и предназначены для речного транспорта. Их часто строят так, чтобы они могли проходить под мостами, и в них работают небольшие экипажи от трех до восьми человек.

Суда Handysize и Handymax носят универсальный характер. Эти два сегмента представляют 71% всех балкеров дедвейтом более 10 000  тонн, а также имеют самые высокие темпы роста. Частично это связано с вступлением в силу новых правил, которые накладывают более строгие ограничения на строительство более крупных судов. Суда Handymax обычно имеют длину 150–200 м и дедвейт 52 000–58 000  тонн с пятью грузовыми трюмами и четырьмя кранами. Эти корабли также носят универсальный характер.

Размер судна Panamax ограничен шлюзовыми камерами Панамского канала , которые могут принимать суда с шириной до 32,31 м, общей длиной до 294,13 м и осадкой до 12,04 м.

Корабли Capesize слишком велики, чтобы пересекать Панамский канал, и должны обогнуть мыс Горн, чтобы путешествовать между Тихим и Атлантическим океанами. Раньше суда типа «кейпсайз» не могли пересекать Суэц и приходилось обходить мыс Доброй Надежды . Недавнее углубление Суэцкого канала до 66 футов (20 м) позволяет проходить через него судам большого размера.

Сухогрузы Capesize специализированы: 93% их грузов составляют железная руда и уголь. Некоторые корабли на Водном пути Великих озер превышают размеры Панамакса, но их использование на Великих озерах ограничено, поскольку они не могут пройти через меньший морской путь Святого Лаврентия в океан. Очень крупные рудные суда и очень крупные балкеры - это подмножество категории габаритов, предназначенных для судов дедвейтом более 200 000  тонн . Перевозчики такого размера почти всегда предназначены для перевозки железной руды.

Общие типы

Общие типы балкеров
Иллюстрация Описание
Сухогруз прибывает в порт. Jpg Крановые балкеры, как правило, имеют размер от удобного до оптимального размера, хотя имеется небольшое количество оснащенных шасси судов типа «панамакс». Как и все навалочные суда, они имеют ряд трюмов, закрытых выступающими крышками люков. У них есть краны , буровые вышки или конвейеры, которые позволяют загружать или выгружать грузы в портах без берегового оборудования. Это дает специализированным навалочным судам гибкость в выборе грузов, которые они могут перевозить, и маршрутов, по которым они могут путешествовать. (Фото: типичный балкер среднего размера с редуктором.)
Maya OBO Carrier 2.jpg Комбинированные суда предназначены для перевозки как жидких, так и сыпучих грузов. Если оба перевозятся одновременно, они помещаются в отдельные трюмы и цистерны. Комбинированные носители требуют особой конструкции и стоят дорого. Они были распространены в 1970-х годах, но с 1990 года их число сократилось (Фото: нефтепровод и трюм для сухих грузов на борту Maya ).
Berge Athene.jpg Безредукторные перевозчики - это балкеры без кранов и конвейеров. Эти суда зависят от берегового оборудования в портах захода для погрузки и разгрузки. Они различаются по размеру, более крупные балкеры (VLOC) могут стыковаться только в самых крупных портах, некоторые из них разработаны с учетом единой торговли между портами. Использование безредукторных балкеров позволяет избежать затрат на установку, эксплуатацию и обслуживание кранов. (Фото: Berge Athen , безредукторный балкер массой 225 000 тонн.)
Канал Уэлленд Джон Би Эйрд.JPG Саморазгрузочные машины -это балкеры с конвейерными лентами или с использованием экскаватора, который установлен на траверсе, проходящей через весь люк судна, и который также может двигаться вбок. Это позволяет им быстро и эффективно выгружать свой груз. (Фото: Джон Б. Эйрд, саморазгружающееся озерное грузовое судно .)
Эдвард Л. Райерсон Велланд Канал 2008.JPG Лейкерс - это балкеры, известные на Великих озерах , часто идентифицируемые по наличию передовой постройки, которая помогает преодолевать шлюзы . Работая в пресной воде, эти суда гораздо меньше подвержены коррозии и имеют гораздо больший срок службы, чем морские суда. По состоянию на 2005 год насчитывалось 98 лейкеров дедвейтом 10 000  тонн и более. (Фото: Эдвард Л. Райерсон , балкер Great Lakes.)
Brosen chl innovator.jpg Сухогрузы BIBO или Bulk In, Bags Out оснащены оборудованием для упаковки груза при его разгрузке. CHL Innovator , изображенный на фото, представляет собой балкер BIBO. За час этот корабль может выгрузить 300 тонн сахара и расфасовать его в мешки по 50 кг.

Характеристики флота

Рост дедвейта сухогрузов в зеленом цвете и процентной доли сухогрузов ко всему флоту в красном цвете с 1977 по 1999 гг.

Мировые перевозки насыпных грузов достигли огромных масштабов: в 2005 году морским транспортом было перевезено 1,7 миллиарда тонн угля, железной руды, зерна, бокситов и фосфатов. Сегодня мировой флот балкеров включает 6225 судов дедвейтом более 10 000 тонн и составляет 40% всех судов по тоннажу и 39,4% по количеству судов. Суммарная грузоподъемность сухогрузов, включая более мелкие, составляет почти 346 млн дедвейт. Комбинированные перевозчики составляют очень небольшую часть флота, составляя менее 3% от его вместимости. В озерном грузовых о Великих озерах , с 98 судами 3,2 млн общего дедвейта, несмотря на формирование небольшой части общего парка по тоннажу и только работает 10 месяцев в году, нес десятую часть мирового сыпучего груза из - за короткое расстояние поездки и быстрые сроки выполнения работ.

По состоянию на 2005 год среднему навалочному судну было чуть более 13 лет. Около 41% всех балкеров были моложе десяти лет, 33% - старше двадцати лет, а остальные 26% - в возрасте от десяти до двадцати лет. Всем из 98 балкеров, зарегистрированных в районе Великих озер, более 20 лет, а самому старому, еще плавающему в 2009 году, было 106 лет.

Сухогрузы по государству флага (исходные данные)

Государства флага

По состоянию на 2005 год Морская администрация Соединенных Штатов насчитывала 6225 балкеров дедвейтом 10 000  и более во всем мире. В Панаме зарегистрировано больше балкеров , с 1703 судами, больше, чем в любых четырех других государствах флага вместе взятых. Что касается количества зарегистрированных балкеров, в пятерку крупнейших государств флага также входят Гонконг с 492 судами, Мальта (435), Кипр (373) и Китай (371). Панама также доминирует в регистрации балкеров по дедвейту тоннажа . Позиции со второй по пятую занимают Гонконг, Греция, Мальта и Кипр.

Самый большой флот

Греция, Япония и Китай входят в тройку крупнейших владельцев балкеров с 1326, 1041 и 979 судами соответственно. На эти три страны приходится более 53% мирового флота.

Несколько компаний имеют большой частный флот навалочных судов. Многонациональная компания Gearbulk Holding Ltd. имеет более 70 балкеров. Fednav Group в Канаде управляет флотом из более чем 80 балкеров, в том числе два, предназначенных для работы во льдах Арктики. Хорватия «S Atlantska Plovidba дд имеет парк 14 балкеров. Группа H. Vogemann в Гамбурге, Германия, управляет флотом из 19 балкеров. Portline в Португалии владеет 10 балкерами . Dampskibsselskabet Torm в Дании и Elcano в Испании также владеют известными флотами балкеров. Другие компании специализируются на операциях мини-балкеров: английская Stephenson Clarke Shipping Limited владеет флотом из восьми мини-балкеров и пяти малых балкеров Handysize, а Cornships Management and Agency Inc. в Турции владеет флотом из семи мини-балкеров.

Строители

Азиатские компании доминируют в строительстве балкеров. Из 6225 сухогрузов в мире почти 62% были построены в Японии на таких верфях, как Oshima Shipbuilding и Sanoyas Hishino Meisho . Южная Корея с известными верфями Daewoo и Hyundai Heavy Industries заняла второе место среди строителей с 643 кораблями. Китайская Народная Республика с крупными верфями, такими как Далянь, Чэнси и Шанхай Вайгаоцяо, заняла третье место с 509 судами. Тайвань с такими верфями, как Китайская судостроительная корпорация , занял четвертое место, на его счету 129 судов. Верфи в этих четырех ведущих странах построили более 82% балкеров на плаву.

Транспортные расходы

Средние ставки тайм-чартера для балкеров

На стоимость перевозки насыпного груза на корабле влияет несколько факторов. Рынок сыпучих грузов очень нестабилен, и он колеблется вместе с типом груза, размером судна и пройденным маршрутом - все это влияет на окончательную цену. В 2005 году транспортировка крупногабаритного угля из Южной Америки в Европу стоила от 15 до 25 долларов за тонну. Транспортировка грузы заполнителя размером с панамакс из Мексиканского залива в Японию в этом году может стоить от 40 долларов за тонну до 30 долларов за тонну. целых 70 долларов за тонну.

Некоторые грузоотправители вместо этого предпочитают фрахтовать судно, платя дневную ставку вместо установленной цены за тонну. В 2005 году средняя дневная ставка для корабля Handymax варьировалась от 18 000 до 30 000 долларов. Судно Panamax можно было арендовать за 20 000–50 000 долларов в день, а судно Capesize - за 40 000–70 000 долларов в день.

Корабль ломается

Как правило, корабли удаляются из флота с помощью процесса, известного как разборка или слом кораблей . Судовладельцы и покупатели договариваются о ценах на металлолом, основываясь на таких факторах, как вес пустого судна (так называемое водоизмещение малой тонны или LDT) и цены на рынке металлолома. В 1998 году почти 700 судов были списаны в таких местах, как Аланг, Индия, и Читтагонг, Бангладеш . Это часто делается путем «высаживания» корабля на открытый песок, а затем его разрезания вручную газовыми горелками, что является опасной операцией, которая приводит к травмам и гибели людей, а также к воздействию токсичных материалов, таких как асбест, свинец и различные химические вещества. . В 2004 году навалочные суда дедвейтом полмиллиона тонн были утилизированы, что составляет 4,7% годового объема утилизации. В том году балкеры продавали металлолом по очень высокой цене - от 340 до 350 долларов за LDT.

Операция

Экипаж

Типичный экипаж балкера
Капитан / Мастер
Палубный
отдел
Машинный
отдел
Стюарда
отдел

1 Старший помощник
1 Второй помощник
1 Третий помощник
1 Боцман
1 Палубный курсант
2–6 Опытные моряки
0–2 Обычные моряки

1 Главный инженер
1 Второй инженер
1 Третий инженер
1-2 инженеров Четвертые
0-2 мотористы
1-3 Ойлерз
0-3 масленок
1-3 Стеклоочиститель

1 Шеф-стюард
1 Шеф-повар
1 Помощник стюарда

Экипаж сухогруза обычно состоит из 20-30 человек, хотя на судах меньшего размера может работать 8 человек. В состав экипажа входят капитан или капитан, палубный отдел , машинный отдел и отдел бортпроводников . Практика перевозки пассажиров на грузовые суда, которая когда-то была почти повсеместной, сегодня очень редка и практически отсутствует на балкерах.

В течение 1990-х балкеры были вовлечены в вызывающее тревогу количество кораблекрушений . Это побудило судовладельцев заказать исследование, чтобы объяснить влияние различных факторов на эффективность и компетентность экипажа. Исследование показало, что эффективность экипажей навалочных судов была самой низкой из всех изученных групп. Среди экипажей сухогрузов лучшие показатели были отмечены на борту более молодых и крупных судов. Экипажи на более оснащенных судах работали лучше, равно как и экипажи на судах, на которых говорили на меньшем количестве языков.

На балкерах работает меньше палубных офицеров , чем на судах других типов аналогичного размера. На мини-балкере находится от двух до трех палубных офицеров, а на более крупных балкерах Handysize и Capesize - четыре. Танкеры для сжиженного природного газа того же размера имеют дополнительного палубного офицера и нелицензированного моряка .

Путешествия

Рейсы сухогруза определяются рыночными силами; маршруты и грузы часто меняются. Судно может заниматься торговлей зерном во время уборки урожая, а затем двигаться дальше для перевозки других грузов или работы на другом маршруте. На борту прибрежного носителя в торговле бродягой , экипаж часто не знает , следующий порт захода , пока не будет полностью загружен груз.

Поскольку навалочные грузы очень сложно выгружать, балкеры проводят в порту больше времени, чем другие суда. Исследование мини-балкеров показало, что в среднем на разгрузку корабля уходит в два раза больше времени, чем на его загрузку. Мини-балкер проводит в порту 55 часов за раз по сравнению с 35 часами у лесовоза аналогичного размера. Это время в порту увеличивается до 74 часов для судов Handymax и 120 часов для судов типа Panamax. По сравнению с 12-часовым оборотом, обычным для контейнеровозов, 15-часовым оборотом для автовозов и 26-часовым оборотом для больших танкеров, экипажи балкеров имеют больше возможностей проводить время на берегу.

Загрузка и разгрузка

Погрузка и разгрузка балкера - дело трудоемкое и опасное. Процесс планируется старшим помощником капитана корабля под непосредственным и постоянным контролем капитана корабля . Международные правила требуют, чтобы капитан и капитан терминала согласовали подробный план до начала операций. Вахтенные офицеры и стивидоры наблюдают за операциями. Иногда происходят ошибки при загрузке, из-за которых корабль опрокидывается или разбивается пополам у причала.

Используемый метод погрузки зависит как от груза, так и от оборудования, имеющегося на судне и в доке. В наименее продвинутых портах груз можно загружать лопатой или мешками, выливаемыми из крышки люка. Эта система заменяется более быстрыми и менее трудоемкими методами. Краны с двойным шарниром , которые могут загружать со скоростью до 1000 тонн в час, представляют собой широко используемый метод, и использование береговых козловых кранов , достигающих производительности 2000 тонн в час, растет. Скорость разгрузки крана ограничена грузоподъемностью ковша (от 6 до 40 тонн) и скоростью, с которой кран может принять груз, опустить его на терминал и вернуться, чтобы забрать следующий. Для современных козловых кранов общее время цикла «захват-отложение-возврат» составляет около 50 секунд.

Ленточные конвейеры предлагают очень эффективный метод погрузки со стандартной скоростью загрузки от 100 до 700 тонн в час, хотя самые современные порты могут предлагать скорость до 16 000 тонн в час. Однако процедуры запуска и остановки конвейерных лент сложны и требуют времени для выполнения. Саморазгрузочные суда используют конвейерные ленты с производительностью около 1000 тонн в час.

Как только груз выгружен, экипаж начинает чистку трюмов. Это особенно важно, если следующий груз - другого типа. Огромные размеры грузовых трюмов и склонность грузов вызывать физическое раздражение усложняют их очистку. Когда трюмы чистые, начинается процесс погрузки.

Очень важно поддерживать уровень груза во время погрузки, чтобы сохранить устойчивость. По мере заполнения трюма для контроля груза часто используются такие машины, как экскаваторы и бульдозеры . Выравнивание особенно важно, когда трюм заполнен лишь частично, поскольку вероятность смещения груза выше. Принимаются дополнительные меры предосторожности, такие как добавление продольных перегородок и закрепление дерева поверх груза. Если трюм полон, используется метод, называемый томмингом, который включает в себя выкапывание ямы на 6 футов (2 м) под крышкой люка и заполнение ее грузом в мешках или грузами.

Архитектура

Конструкция балкера во многом определяется грузом, который он будет перевозить. Плотность груза, также известная как коэффициент его укладки , является ключевым фактором. Плотность обычных навалочных грузов варьируется от 0,6 тонны на кубический метр для легких зерен до 3 тонн на кубический метр для железной руды.

Общий вес груза является ограничивающим фактором при проектировании рудозаправщика, поскольку груз очень плотный. Угловозы, с другой стороны, ограничены по общему объему, поскольку большинство балкеров могут быть полностью заполнены углем до достижения максимальной осадки.

Для данного тоннажа вторым фактором, определяющим размеры судна, является размер портов и водных путей, по которым он будет путешествовать. Например, судно, которое пройдет через Панамский канал, будет ограничено по ширине и осадке . Для большинства конструкций отношение длины к ширине колеблется от 5 до 7, в среднем 6,2. Соотношение длины к высоте будет от 11 до 12.

Машинное оборудование

Примеры архитектурных планов балкеров
Линейный план рудовоза Capesize 1990 года выпуска.
Типичная мидель балкера с одинарным корпусом и двойным дном.

В машинном отделении на балкера, как правило , вблизи кормы , под надстройкой . Большие балкеры, начиная с Handymax, обычно имеют один двухтактный низкооборотный дизельный двигатель с крейцкопфом, напрямую соединенный с гребным винтом фиксированного шага . Электроэнергия вырабатывается вспомогательными генераторами и / или генератором переменного тока, соединенным с гребным валом. На меньших навалочных судах один или два четырехтактных дизеля используются для поворота гребного винта с фиксированным или регулируемым шагом через редуктор , который также может включать выход для генератора переменного тока. Средняя расчетная скорость судна для балкеров класса Handysize и выше составляет 13,5–15 узлов (25,0–27,8 км / ч; 15,5–17,3 миль / ч). Скорость пропеллера относительно низкая, около 90 оборотов в минуту, хотя это зависит от размера винта.

В результате нефтяного кризиса 1973 года , энергетического кризиса 1979 года и, как следствие, роста цен на нефть, экспериментальные проекты с использованием угля в качестве топлива для судов были испытаны в конце 1970-х - начале 1980-х годов. Компания Australian National Lines (ANL) построила два угольных судна водоизмещением 74,700 тонн под названием River Boyne и River Embely . наряду с двумя построен тротилом под названием TNT Capricornia и TNT Capentaria и переименовал реку Фицрой и Endeavor реки . Эти корабли были финансово эффективны на протяжении всей своей жизни, а их паровые двигатели могли генерировать мощность на валу 19 000 лошадиных сил (14 000 кВт). Эта стратегия дала перевозчикам бокситов и аналогичных топливных грузов интересное преимущество , но страдала от низкой мощности двигателей по сравнению с более высокими затратами на техническое обслуживание и эффективными современными дизелями, проблем с обслуживанием из-за поставок неклассифицированного угля и высоких начальных затрат.

Люки

Сдвижные люки Zaira .

Люк или люк - это отверстие в верхней части грузового отсека . Механические устройства, позволяющие открывать и закрывать люки, называются крышками люков. Как правило, крышки люков составляют от 45% до 60% ширины или ширины судна и от 57% до 67% длины трюмов. Для эффективной загрузки и разгрузки груза люки должны быть большими, но большие люки представляют собой структурные проблемы. Напряжение корпуса сосредоточено вокруг краев люков, и эти участки необходимо укрепить. Часто области штриховки усиливаются за счет локального увеличения размеров или путем добавления элементов конструкции, называемых ребрами жесткости. Оба этих варианта имеют нежелательный эффект увеличения веса корабля.

Еще в 1950-х годах люки имели деревянные крышки, которые следовало разбирать и восстанавливать вручную, а не открывать и закрывать. На более новых судах есть металлические крышки люков с гидравлическим приводом, которыми часто может управлять один человек. Крышки люков могут сдвигаться вперед, назад или в сторону, подниматься или складываться. Очень важно, чтобы крышки люков были водонепроницаемыми: незапечатанные люки приводят к случайному затоплению грузового трюма, в результате чего многие балкеры затонули.

Правила, касающиеся крышек люков, претерпели изменения со времени расследования потери судна MV  Derbyshire . Конференция по грузовой марке 1966 г. потребовала, чтобы крышки люков выдерживали нагрузку 1,74 т / м 2, создаваемую морской водой, и минимальные размеры верхних частей крышек люков 6 мм. Затем Международная ассоциация классификационных обществ увеличила этот стандарт прочности, создав в 1998 году Единое требование S21 . Этот стандарт требует, чтобы давление морской воды рассчитывалось как функция надводного борта и скорости, особенно для крышек люков, расположенных на передней части корпуса. корабль.

Корпус

Разгрузка сухогруза класса Триллиум в порту Редвуд-Сити

Навалочные суда спроектированы таким образом, чтобы их было легко построить и эффективно хранить грузы. Для облегчения строительства балкеры строятся с единой кривизной корпуса . Кроме того, в то время как выпуклый нос позволяет кораблю более эффективно перемещаться по воде, дизайнеры склоняются к простым вертикальным носам на более крупных кораблях. Полные корпуса с большими блочными коэффициентами почти универсальны, и, как следствие, балкеры по своей природе медленные. Это компенсируется их эффективностью. Сравнение грузоподъемности судна по дедвейту и его весу в порожнем состоянии - один из способов измерения его эффективности. Небольшой корабль Handymax может нести в пять раз больше веса. В более крупных конструкциях эта эффективность еще более выражена: суда размера Capesize могут нести более чем в восемь раз больше своего веса.

Навалочные суда имеют поперечное сечение, типичное для большинства торговых судов. Верхний и нижний углы трюма используются как балластные цистерны , как и зона двойного дна . Угловые баки усилены и служат не только для управления дифферентом корабля, но и для другой цели. Конструкторы выбирают угол наклона танков меньшим, чем угол естественного откоса предполагаемых грузов. Это значительно снижает поперечное смещение или «смещение» груза, которое может поставить под угрозу судно.

На двойное дно также распространяются конструктивные ограничения. Основная проблема заключается в том, чтобы они были достаточно высокими, чтобы пропускать трубы и кабели. Эти зоны также должны быть достаточно просторными, чтобы обеспечить безопасный доступ людей для проведения обследований и технического обслуживания. С другой стороны, опасения из-за лишнего веса и потраченного объема делают двойное дно очень тесным.

Корпуса балкеров изготавливаются из стали, обычно из низкоуглеродистой стали . Некоторые производители недавно отдали предпочтение высокопрочной стали, чтобы снизить вес тары. Однако использование высокопрочной стали для продольной и поперечной арматуры может снизить жесткость корпуса и устойчивость к коррозии. Кованая сталь используется для изготовления некоторых деталей корабля, например, опоры гребного вала. Поперечные перегородки изготовлены из гофрированного железа , усилены внизу и на стыках. Исследована конструкция корпусов сухогрузов с использованием сэндвича из бетона и стали.

Двойные корпуса стали популярными в последние десять лет. Проектирование судна с двойными бортами в первую очередь увеличивает его ширину, поскольку балкеры уже должны иметь двойное дно . Одно из преимуществ двойного корпуса - освобождение места для размещения всех элементов конструкции по бортам, вынимая их из трюмов . Это увеличивает объем трюмов и упрощает их структуру, что помогает при загрузке, разгрузке и очистке. Двойные борта также улучшают балластную способность судна, что полезно при перевозке легких грузов: судну, возможно, придется увеличить осадку по причинам остойчивости или мореходности, что достигается путем добавления балластной воды.

Недавняя разработка, получившая название Hy-Con, направлена ​​на объединение сильных сторон однокорпусной и двухкорпусной конструкции. Сокращенно от гибридной конфигурации, эта конструкция удваивает крайние передние и задние зацепы, а остальные оставляет одиночный корпус. Такой подход увеличивает прочность корабля в ключевых точках, одновременно снижая общий вес тары.

Поскольку принятие двойного корпуса было скорее экономическим, чем чисто архитектурным решением, некоторые утверждают, что двусторонние суда менее всесторонне обследуются и больше страдают от скрытой коррозии. Несмотря на возражения, в 2005 году двойные корпуса стали требованием для судов Panamax и Capesize.

Фрахтовщики постоянно находятся в опасности «сломать себе хребет», и поэтому продольная прочность является главной архитектурной проблемой. Морской архитектор использует корреляцию между продольной прочностью и набором толщины корпуса под названием брус для управления проблемами продольной прочности и напряжений. Корпус корабля состоит из отдельных частей, называемых элементами. Набор размеров этих элементов называется габаритами корабля. Военно-морские архитекторы рассчитывают нагрузки, которым может подвергнуться корабль, добавляют коэффициенты безопасности, а затем могут рассчитать требуемые размеры.

Эти анализы проводятся при движении порожним, при погрузке и разгрузке, при частичной или полной загрузке, а также в условиях временной перегрузки. Тщательно изучаются места, подверженные наибольшим нагрузкам, такие как днища трюмов, крышки люков, переборки между трюмами и днища балластных танков. Навалочные суда Great Lakes также должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать пружины или резонанс с волнами , который может вызвать усталостные трещины .

С 1 апреля 2006 г. Международная ассоциация классификационных обществ приняла Общие структурные правила. Правила применяются к навалочным судам длиной более 90 метров и требуют, чтобы при расчетах размеров учитывались такие факторы, как эффект коррозии, суровые условия, часто встречающиеся в Северной Атлантике , и динамические напряжения во время погрузки. Правила также устанавливают запасы коррозии от 0,5 до 0,9 мм.

Безопасность

1980-е и 1990-е годы были очень небезопасным временем для навалочных судов. Многие балкеры затонули за это время; Только с 1990 по 1997 год было потеряно 99 человек. Большинство этих погружений были внезапными и быстрыми, что сделало невозможным спасение экипажа: более 650 моряков были потеряны за тот же период. Частично из-за затопления MV  Derbyshire в 1990-х годах был принят ряд международных резолюций по безопасности в отношении навалочных судов.

Проблемы со стабильностью

Перемещение груза представляет большую опасность для балкеров. Проблема еще более выражена с зерновыми грузами, поскольку зерно оседает во время рейса и создает дополнительное пространство между верхом груза и верхом трюма. После этого груз может свободно перемещаться с одной стороны корабля на другую по мере того, как корабль катится. Это может привести к крену корабля, что, в свою очередь, приведет к перемещению большего количества груза. Такая цепная реакция может очень быстро опрокинуть балкер.

Конвенция СОЛАС 1960 г. стремилась решить эту проблему. Эти правила требовали, чтобы верхние балластные цистерны были спроектированы таким образом, чтобы предотвратить смещение. Они также требовали, чтобы грузы были выровнены или обрезаны с помощью экскаваторов в трюмах. Практика обрезки уменьшает площадь поверхности груза, контактирующей с воздухом, что имеет полезный побочный эффект: снижает вероятность самовозгорания таких грузов, как уголь, железо и металлическая стружка.

Другой вид риска, который может повлиять на сухие грузы, - это поглощение влаги из окружающей среды. Когда очень мелкий бетон и заполнители смешиваются с водой, грязь, образовавшаяся на дне трюма, легко смещается и может создавать эффект свободной поверхности . Единственный способ контролировать эти риски - это хорошая вентиляция и тщательный мониторинг наличия воды.

Структурные проблемы

Диаграмма, показывающая обломки Selendang Ayu и протечки в баке с двойным дном.

Только в 1990 году затонуло 20 балкеров с 94 членами экипажа. В 1991 году затонуло 24 балкера, погибло 154 человека. Такой уровень потерь привлек внимание к аспектам безопасности навалочных судов, и многое было изучено. Американское бюро судоходства пришли к выводу , что потери были «прямым следствием отказа структуры удержания груза» и Регистр Ллойда добавил , что корпус стороны не могли выдержать «сочетание локальной коррозии, усталости и растрескивания оперативного повреждения.»

Исследования несчастных случаев показали четкую закономерность:

  1. В носовой люк попадает морская вода из-за большой волны, плохой герметичности, коррозии и т. Д.
  2. Дополнительный вес воды в трюме номер один ставит под угрозу перегородку, чтобы удерживать номер два,
  3. Вода поступает в трюм номер два и так сильно изменяет дифферент, что в трюмы попадает больше воды.
  4. Когда два трюма быстро наполняются водой, носовая часть погружается, и корабль быстро тонет, оставляя мало времени для реакции экипажа.

Предыдущие методы требовали, чтобы суда выдерживали затопление одного переднего трюма, но не защищали от ситуаций, когда два трюма могли затопить. Случай, когда два задних трюма затоплены, не лучше, потому что машинное отделение быстро затопляется, оставляя корабль без движения. Если два трюма в середине корабля затоплены, нагрузка на корпус может стать настолько большой, что корабль разорвется надвое.

В декабре 2004 года Селенданг Аю получила катастрофический перелом в владении №4 .

Были выявлены и другие способствующие факторы:

  • Большинство кораблекрушений произошло с судами возрастом более 20 лет. Избыток судов этой эпохи произошел в 1980-х годах из-за завышенной оценки роста международной торговли. Вместо того, чтобы заменить их преждевременно, судоходные компании были вынуждены по соображениям экономии оставить свои стареющие суда в эксплуатации.
  • Коррозия из-за отсутствия технического обслуживания повлияла на уплотнения люковых крышек и прочность переборок, разделяющих трюмы. Коррозию трудно обнаружить из-за огромного размера задействованных поверхностей.
  • При проектировании кораблей не предусматривались передовые способы загрузки. Хотя новые процессы более эффективны, погрузку сложнее контролировать (может потребоваться больше часа, чтобы просто остановить операцию), что иногда приводит к перегрузке корабля. Эти неожиданные удары со временем могут повредить конструктивную целостность корпуса.
  • Недавнее использование высокопрочной стали позволяет строить конструкцию с меньшим весом и меньшим весом при сохранении аналогичной прочности. Однако, поскольку она тоньше обычной стали, сталь HT может легче подвергаться коррозии, а также может вызывать усталость металла в неспокойном море.
  • Согласно Lloyd's Register, основной причиной потопления было отношение судовладельцев, которые отправили в море суда с известными проблемами.

Новые правила, принятые в приложениях 1997 г. к конвенции СОЛАС, сосредоточены на таких проблемах, как усиление переборок и продольной рамы, более строгие проверки (с особым акцентом на коррозию) и регулярные проверки в порту. Дополнения 1997 года также требовали, чтобы навалочные суда с ограничениями (например, запрещалось перевозить определенные типы грузов) маркировали свои корпуса большими, легко различимыми треугольниками.

Безопасность экипажа

Спуск на воду спасательной шлюпки свободного падения.

С декабря 2004 года балкеры Panamax и Capesize обязаны иметь спасательные шлюпки свободного падения, расположенные на корме за рубкой. Такое расположение позволяет экипажу быстро покинуть корабль в случае катастрофической аварии. Одним из аргументов против использования спасательных шлюпок, спускаемых свободным падением, является то, что эвакуируемым требуется «некоторая степень физической мобильности, даже пригодности», чтобы войти в лодку и спустить ее на воду. Также травмы произошли во время запусков, например, из-за неправильно пристегнутых ремней безопасности.

В декабре 2002 года в главу XII конвенции СОЛАС были внесены поправки, требующие установки систем сигнализации высокого уровня воды и систем мониторинга на всех навалочных судах. Эта мера безопасности быстро предупреждает вахтенных на мостике и в машинном отделении в случае затопления трюмов. В случае катастрофического затопления эти детекторы могли ускорить процесс покидания корабля.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки