Балкер

Sabrina I — современный балкер Handymax.
Обзор класса
Подклассы	Handymax , Handysize , Panamax , Capesize , Chinamax
Построен	в. 1850 – настоящее время
Активный	12 700 судов валовой вместимостью более 500 GT (2021 г.)
Общие характеристики (типовые)
Тип	Балкер
Тоннаж	дедвейтом до 400 000 тонн
Длина	300 м (980 футов)
Высота	40 м (130 футов)
Движение	2-тактный дизельный двигатель и 1 гребной винт
Скорость	12 узлов
Примечания	Задняя рубка, полный корпус, ряд больших люков.
Планы балкера Handymax с редуктором

Балкер и погрузочная техника, Сиэтл (2010 г.)

Балкеры в порту Ливерпуля (2018 г.)

Федерал Маргари на Великих озерах (2005)

Балкер , или балкер — это торговое судно специально предназначенное для перевозки неупакованных сыпучих грузов , таких как зерно , уголь, руда , рулоны стали и цемент, в грузовых трюмах . С тех пор как в 1852 году был построен первый специализированный балкер, экономические силы привели к увеличению размеров и сложности этих судов. Сегодняшние балкеры специально разработаны для максимальной вместимости, безопасности, эффективности и долговечности.

Сегодня балкеры составляют 21 процент мирового торгового флота. и их размеры варьируются от мини-балкеров с одним трюмом до гигантских рудовозов, способных перевозить 400 000 метрических тонн дедвейта (DWT). Существует ряд специализированных конструкций: некоторые могут разгружать собственный груз, разгрузка некоторых зависит от портовых средств, а некоторые даже упаковывают груз по мере его погрузки. Более половины всех балкеров имеют греческих, японских или китайских владельцев, а более четверти зарегистрированы в Панаме . Южная Корея является крупнейшим производителем балкеров, и 82 процента этих судов были построены в Азии.

На балкерах экипажи участвуют в эксплуатации, управлении и техническом обслуживании судна, заботясь о безопасности, мореплавании, техническом обслуживании и уходе за грузами в соответствии с международным морским законодательством. Численность экипажа может варьироваться от трех человек на самых маленьких кораблях до более 30 человек на самых больших.

Грузопогрузочные операции различаются по сложности, а погрузка и выгрузка груза может занимать несколько дней. Балкеры могут быть безредукторными (в зависимости от терминального оборудования) или с редуктором (с кранами, встроенными в судно).

Массовые грузы могут быть очень плотными, коррозионными или абразивными. Это может создать проблемы безопасности, которые могут угрожать кораблю: такие проблемы, как смещение груза , самовозгорание и насыщение груза. Использование старых судов, имеющих проблемы с коррозией, а также больших люков балкеров, было связано с волной затопления балкеров в 1990-х годах. Эти большие люки, важные для эффективной обработки грузов, могут пропускать большие объемы воды во время штормов и ускорять затопление, когда судно кренится или кренится . С тех пор были введены новые международные правила, направленные на улучшение конструкции и проверки судов, а также на упрощение процесса покидания судна экипажами.

Определение

Термин балкер определялся по-разному. По состоянию на 1999 год Международная конвенция по охране человеческой жизни на море определяет балкер как «судно, построенное с одной палубой, верхними бортовыми цистернами и бункерными цистернами в грузовых помещениях и предназначенное в основном для перевозки сухих грузов навалом; руды». перевозчик или комбинированный перевозчик». Большинство классификационных обществ используют более широкое определение, согласно которому сухогруз – это любое судно, перевозящее сухие неупакованные грузы. Многоцелевые грузовые суда могут перевозить навалочные грузы, но могут перевозить и другие грузы и не предназначены специально для перевозки навалочных грузов. Термин «сухогруз» используется для того, чтобы отличить навалочные суда от навалочных жидких судов, таких как суда для перевозки нефти , химикатов или сжиженного нефтяного газа . Очень маленькие сухогрузы почти неотличимы от судов для перевозки генеральных грузов, и их часто классифицируют больше по назначению судна, чем по его конструкции.

Для описания сухогрузов используется ряд сокращений. « OBO » обозначает балкер, перевозящий комбинацию руды, навалочных 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 сверхкрупных рудовозов и балкеров были адаптированы из обозначений супертанкеров «очень большой перевозчик сырой нефти» и «сверхбольшой перевозчик сырой нефти».

История

До того, как были разработаны специализированные балкеры, у грузоотправителей было два способа перевозки сыпучих грузов на судах. В первом методе грузчики загружали груз в мешки, укладывали мешки на поддоны помещали поддоны в грузовой отсек и с помощью крана . Второй метод требовал, чтобы грузоотправитель зафрахтовал целое судно и потратил время и деньги на установку в трюмы фанерных контейнеров. Тогда для проведения груза через небольшие люки пришлось соорудить деревянные кормушки и передвижные доски. Эти методы были медленными и трудоемкими . Как и в случае с контейнеровозом , проблема эффективной погрузки и разгрузки привела к развитию сухогрузов.

Судно-балкер

Специализированные сухогрузы стали появляться по мере того, как пароходы становились все более популярными. Первым пароходом, признанным сухогрузом, стал британский угольщик «Джон Боуз» , построенный в 1852 году. У него был металлический корпус , паровой двигатель и система балластировки , в которой вместо мешков с песком использовалась морская вода. Эти качества помогли ей добиться успеха на конкурентном британском рынке угля. Первым саморазгрузочным судном стало озерное грузовое судно «Хеннепин» в 1902 году на Великих озерах . Это значительно сократило время разгрузки сухогрузов за счет использования ленточного конвейера для перемещения груза. Первые сухогрузы с дизельной силовой установкой начали появляться в 1911 году.

До Второй мировой войны спрос на международные перевозки сыпучих продуктов был низким — около 25 миллионов тонн металлических руд. — и большая часть этой торговли была прибрежной . Однако на Великих озерах балкеры перевозили огромные объемы железной руды из северных рудников Миннесоты и Мичигана на сталелитейные заводы. В 1929 году по озерам было перевезено 73 миллиона тонн железной руды, а также почти столько же угля, известняка и других продуктов. Уже появились две определяющие характеристики сухогрузов: двойное дно , принятое в 1890 году, и треугольная структура балластных цистерн, введенная в 1905 году. начала развиваться международная оптовая торговля . После Второй мировой войны между промышленно развитыми странами , особенно между европейскими странами, Соединенными Штатами и Японией, Из-за экономики этой торговли океанские сухогрузы стали крупнее и специализированнее. В этот период грузовые суда Великих озер увеличились в размерах, чтобы максимизировать экономию за счет масштаба, а саморазгружающиеся суда стали более распространенными, чтобы сократить время оборота . Тысячефутовые суда Великих озер, построенные в 1970-х годах, были одними из самых длинных судов на плаву, а в 1979 году по Великим озерам было перевезено рекордные 214 миллионов тонн навалочных грузов.

Категории

Категории размеров

Категории размеров основных балкеров показывать

Name	Size in DWT	Ships	Traffic	New price	Used price
Handysize	10,000 to 35,000	34%	18%	$25M	$20M
Handymax	35,000 to 59,000	37%
Panamax	60,000 to 80,000	19%	20%	$35M	$25M
Capesize	80,000 and over	10%	62%	$58M	$54M

После углубления Суэцкого канала сухогруз . приближается к мосту египетско-японской дружбы

Балкеры делятся на шесть основных размерных категорий: маленькие, хэндисайз , хэндимакс , панамакс , кейпсайз и очень большие. Очень крупные балкеры и рудовозы относятся к категории «кейпсайз», но часто рассматриваются отдельно.

Категории по регионам

Категории встречаются в региональной торговле , например Камсармакс, Seawaymax , Setouchmax, Dunkirkmax и Newcastlemax также участвуют в региональной торговле.

• « Камсармакс»: максимальная общая длина 229 метров относится к новому типу судна, большему, чем панамакс , который подходит для швартовки в порту Камсар ( Гвинейская Республика ), где основной терминал погрузки бокситов предназначен для судов не более чем 229 метров.
• «Newcastlemax» : максимальная ширина 50 метров и максимальная общая длина 300 метров. Относится к самому большому судну, способному зайти в порт Ньюкасла , Австралия, дедвейтом около 185 000 тонн.
• «Setouchmax »: дедвейтом около 203 000 тонн , это крупнейшее судно, способное плавать по морю Сетучи , Япония.
• «Seawaymax» : максимальная длина 226 м, осадка 7,92 м. Относится к самому большому судну, которое может пройти через шлюзы морского пути Святого Лаврентия (Великие озера, Канада).
• «Malaccamax» : длина 330 м, осадка 20 м, дедвейт 300 000 тонн. Относится к самому большому судну, которое может пройти через Малаккский пролив .
• «Дюнкеркмакс» : Максимально допустимая ширина = 45 м / длина 289 м. max (около 175 000 DWT) для восточного шлюза в порту Дюнкерк (Франция)

Мини-балкеры преобладают в категории малых судов дедвейтом до 10 000 тонн . Мини-балкеры перевозят от 500 до 2500 тонн, имеют одинарный трюм и предназначены для речного транспорта. Их часто строят так, чтобы они могли проходить под мостами , и имеют небольшой экипаж от трех до восьми человек.

Корабли Handysize и Handymax по своей природе являются универсальными. Эти два сегмента представляют 71% всех сухогрузов дедвейтом более 10 000 тонн и также имеют самые высокие темпы роста. Частично это связано с вступлением в силу новых правил, которые налагают большие ограничения на строительство более крупных судов. Суда Handymax обычно имеют длину 150–200 м и дедвейт 52 000–58 000 тонн , имеют пять грузовых трюмов и четыре крана. Эти корабли также носят общий характер.

Размеры судна класса Panamax ограничены шлюзовыми камерами Панамского канала , в которых могут приниматься суда шириной до 32,31 м, длиной габаритной до 294,13 м и осадкой до 12,04 м.

Корабли типа «кейпсайз» слишком велики, чтобы пересечь Панамский канал, и им приходится обходить мыс Горн, чтобы путешествовать между Тихим и Атлантическим океанами. Ранее корабли типа «кейпсайз» не могли пересечь Суэц и должны были обойти мыс Доброй Надежды . Недавнее углубление Суэцкого канала до 66 футов (20 м) позволяет большинству кораблей типа «кейпсайз» проходить через него.

Сухогрузы типа «кейпсайз» специализированы: 93% их груза — железная руда и уголь. Некоторые корабли на Водном пути Великих озер превышают размеры Панамакса, но их использование ограничено на Великих озерах, поскольку они не могут пройти через меньший морской путь Святого Лаврентия в океан. Очень крупные рудовозы и очень крупные балкеры относятся к категории кейпсайз, предназначенной для судов дедвейтом более 200 000 тонн . Транспортеры такого размера почти всегда предназначены для перевозки железной руды.

В октябре 2022 года сухогруз Shofu Maru компании Mitsui OSK Lines (MOL) прибыл в Ньюкасл в свой первый рейс, став первым сухогрузом, частично оснащенным ветроэнергетической установкой с жестким парусом. Ожидалась пятипроцентная экономия топлива.

Общие типы

Общие типы балкеров

Иллюстрация	Описание
	Балкеры с редуктором обычно относятся к диапазону размеров от Handysize до Handymax, хотя существует небольшое количество судов типа Panamax с редуктором, и, как и все сухогрузы, они имеют ряд трюмов, закрытых выступающими люковыми крышками. У них есть краны , вышки или конвейеры , которые позволяют им загружать или выгружать грузы в портах без берегового оборудования. Это дает навалочным судам гибкость в выборе грузов, которые они могут перевозить, и маршрутов, по которым они могут путешествовать. (Фото: Типичный балкер Handysize с редуктором.)
	Комбинированные перевозчики предназначены для перевозки как жидких, так и навалочных грузов. Если оба груза перевозятся одновременно, они помещаются в отдельные трюмы и цистерны. Комбинированные носители требуют специальной конструкции и стоят дорого. Они были широко распространены в 1970-х годах, но с 1990 года их численность сократилась. (Фото: нефтепровод и навалочные грузы на борту «Майи» ).
	Безредукторные суда — сухогрузы без кранов и конвейеров. Эти суда зависят от берегового оборудования в портах захода для погрузки и разгрузки. Они различаются по размерам, более крупные балкеры (VLOC) могут заходить только в самые крупные порты, некоторые из них спроектированы с учетом единственной перевозки между портами. Использование безредукторных балкеров позволяет избежать затрат на установку, эксплуатацию и обслуживание кранов. (Фото: Berge Athen , безредукторный сухогруз водоизмещением 225 000 тонн.)
	Саморазгрузочные суда представляют собой сухогрузы с ленточными конвейерами или с использованием экскаватора , установленного на траверсе, проходящей через весь люк судна, а также способной двигаться вбок. Это позволяет им быстро и эффективно разгружать груз. (Фото: Джон Б. Эйрд, саморазгружающееся грузовое судно по озеру .)
	«Лейкерс» — это крупные сухогрузы, известные на Великих озерах , которые часто можно узнать по носовой рубке , помогающей проходить шлюзы . Работая в пресной воде, эти корабли гораздо меньше страдают от коррозии и имеют гораздо более длительный срок службы, чем корабли в морской воде. По состоянию на 2005 год насчитывалось 98 лейкеров дедвейтом 10 000 тонн и более. (Фото: Эдвард Л. Райерсон , балкер Великих озер.)
	Сухогрузы BIBO или «Bulk In, Bags Out» оборудованы для упаковки грузов по мере их разгрузки. CHL Innovator , представленный на фото, — балкер BIBO. За час это судно способно выгрузить 300 тонн насыпного сахара и расфасовать его в мешки по 50 кг.

Характеристики флота

Рост дедвейта балкеров выделен зеленым цветом, а процент сухогрузов от всего флота - красным, с 1977 по 1999 год.

Мировые перевозки грузов достигли огромных размеров: в 2005 году судами было перевезено 1,7 миллиарда тонн угля, железной руды, зерна, бокситов и фосфатов. Сегодня мировой флот сухогрузов насчитывает 6225 судов дедвейтом более 10 000 тонн и составляет 40% всех судов по тоннажу и 39,4% по судам. С учетом небольших судов общая совокупная вместимость сухогрузов составляет почти 346 миллионов дедвейт. Комбинированные перевозчики составляют очень небольшую часть флота, составляя менее 3% от этой мощности. Озерные грузовые суда Великих озер с 98 судами общим дедвейтом 3,2 миллиона тонн, несмотря на то, что они составляют небольшую часть общего флота по тоннажу и работают только 10 месяцев в году, перевозили десятую часть мировых навалочных грузов из-за короткого расстояния пути. и быстрые обороты.

По состоянию на 2005 год средний балкер имел возраст чуть более 13 лет. Около 41% всех балкеров были моложе десяти лет, 33% — старше двадцати лет, а остальным 26% — от десяти до двадцати лет. Все 98 балкеров, зарегистрированных в торговле на Великих озерах, старше 20 лет, а самому старому судну, все еще находившемуся в плавании в 2009 году, « Сент-Мэри Челленджер » было 106 лет.

Балкеры по государствам флага (исходные данные)

Государства флага

По состоянию на 2005 год Морская администрация США насчитала во всем мире 6 225 балкеров дедвейтом 10 000 тонн и более. Больше балкеров зарегистрировано в Панаме : 1703 судна, больше, чем в четырех других государствах флага вместе взятых. По количеству зарегистрированных сухогрузов 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.

Крупнейшие флоты

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

Некоторые компании имеют большой флот частных балкеров. Многонациональная компания Gearbulk Holding Ltd. имеет более 70 балкеров. Группа Fednav в Канаде управляет флотом, насчитывающим более 80 сухогрузов, в том числе два, предназначенных для работы во льдах Арктики. Хорватская компания Atlantska Plovidba dd имеет флот из 14 балкеров. Группа H. Vogemann в Гамбурге, Германия, управляет флотом из 19 балкеров. Portline в Португалии владеет 10 сухогрузами. Dampskibsselskabet Torm в Дании и Elcano в Испании также владеют значительным флотом балкеров. Другие компании специализируются на перевозке мини-балкеров: английская компания Stephenson Clarke Shipping Limited владеет флотом из восьми мини-балкеров и пяти небольших балкеров Handysize; и Cornships Management and Agency Inc. в Турции владеют флотом из семи мини-балкеров.

Строители

Азиатские компании доминируют в строительстве балкеров. Из 6225 балкеров в мире почти 62% были построены в Японии. такими верфями, как Oshima Shipbuilding и Sanoyas Hishino Meisho . Южная Корея с известными верфями Daewoo и Hyundai Heavy Industries . занимала второе место среди строителей, имея 643 корабля. Китайская Народная Республика с такими крупными верфями, как Далянь, Чэнси и Шанхай Вайгаоцяо, заняла третье место с 509 судами. Тайвань с такими верфями, как China Shipbuilding Corporation , заняла четвертое место, насчитывая 129 кораблей. Верфи этих четырех крупнейших стран построили более 82% сухогрузов, находящихся на плаву.

Стоимость фрахта

Средние ставки тайм-чартера для балкеров

На стоимость перевозки насыпного груза на корабле влияет несколько факторов. Рынок массовых грузовых перевозок очень изменчив: тип груза, размер судна и маршрут следования влияют на окончательную цену. Перевозка большой партии угля из Южной Америки в Европу в 2005 году стоила от 15 до 25 долларов за тонну. Перевозка груза заполнителей размером с панамакс из Мексиканского залива в Японию в этом году может стоить от 40 до 70 долларов за тонну.

Некоторые грузоотправители предпочитают вместо этого зафрахтовать судно, платя дневную ставку вместо установленной цены за тонну. В 2005 году средняя дневная ставка на судно Handymax варьировалась от 18 000 до 30 000 долларов. Корабль Panamax можно зафрахтовать за 20 000–50 000 долларов в день, а Capesize — за 40 000–70 000 долларов в день.

Разрушение корабля

Основная статья: Разрушение корабля

Как правило, корабли выводятся из состава флота путем прохождения процесса, известного как корабля . разборка или слом Судовладельцы и покупатели договариваются о цене лома на основе таких факторов, как вес пустого судна (так называемое водоизмещение в легких тоннах или LDT) и цены на рынке металлолома. В 1998 году почти 700 кораблей были списаны в таких местах, как Аланг (Индия) и Читтагонг (Бангладеш) . Это часто делается путем «выбрасывания» корабля на открытый песок, а затем разрезания его вручную с помощью газовых фонарей. Это опасная операция, которая приводит к травмам и смертельным случаям, а также к воздействию токсичных материалов, таких как асбест, свинец и различные химические вещества. . В 2004 году было списано на слом балкеров дедвейтом полмиллиона тонн, что составляет 4,7% от общего объема утилизации за год. В том году балкеры продавались по особенно высоким ценам на лом — от 340 до 350 долларов за LDT.

Операция

Экипаж

Типичный экипаж сухогруза

Капитан/Мастер
Палуба отделение	Двигатель отделение	Стюарда отделение
1 старший помощник капитана 1 Второй помощник 1 Третий помощник 1 боцман 1 палубный курсант 2–6 опытных моряков 0–2 Рядовые моряки	1 Главный инженер 1 Второй инженер 1 Третий инженер 1–2 Четвертых инженера 0–1 ETO 0–2 моториста 1–3 Ойлерз 0–3 Гризера 1–3 дворника	1 главный стюард 1 Шеф-повар 1 помощник стюарда

Экипаж сухогруза обычно состоит из 20–30 человек, хотя на кораблях меньшего размера могут обслуживаться и 8 человек. Экипаж включает капитана или капитана, палубное отделение , машинное отделение и отделение стюарда . Практика приема пассажиров на грузовые суда, когда-то почти универсальная, сегодня очень редка и почти не существует на сухогрузах.

В 1990-е годы сухогрузы стали жертвами пугающего количества кораблекрушений . Это побудило судовладельцев заказать исследование, призванное объяснить влияние различных факторов на эффективность и компетентность экипажа. Исследование показало, что работоспособность экипажей на балкерах была самой низкой из всех изученных групп. Среди экипажей балкеров лучшие показатели были на более молодых и крупных судах. Экипажи на кораблях, содержащихся в лучшем состоянии, работали лучше, как и экипажи на кораблях, где говорили на меньшем количестве языков.

На балкерах работает меньше палубных офицеров , чем на кораблях других типов аналогичного размера. На мини-балкере находятся от двух до трех палубных офицеров, а на более крупных балкерах Handysize и Capesize — четыре. Танкеры с сжиженным природным газом такого же размера имеют дополнительного палубного офицера и моряка без лицензии .

Путешествия

Рейсы балкера определяются рыночными силами; Маршруты и грузы часто меняются. Судно может заниматься торговлей зерном в период сбора урожая , а затем перейти для перевозки других грузов или работать по другому маршруту. На борту каботажного перевозчика, занимающегося трамвайной торговлей , экипаж часто не знает следующего порта захода, пока груз не будет полностью загружен.

Поскольку навалочные грузы очень трудно разгружать, сухогрузы проводят в порту больше времени, чем другие суда. Исследование мини-балкеров показало, что на разгрузку судна требуется в среднем в два раза больше времени, чем на его погрузку. Мини-балкер проводит в порту 55 часов за раз, по сравнению с 35 часами для лесовоза аналогичного размера. Это время в порту увеличивается до 74 часов для судов Handymax и 120 часов для судов Panamax. По сравнению с обычными для контейнеровозов 12-часовыми оборотами, 15-часовыми для автоперевозчиков и 26-часовыми для крупных танкеров, экипажи балкеров имеют больше возможностей проводить время на берегу.

Погрузка и разгрузка

Погрузка и разгрузка сухогруза трудоемка и опасна. Процесс планируется старшим помощником корабля капитана корабля под непосредственным и постоянным контролем капитана . Международные правила требуют, чтобы капитан и начальник терминала согласовали подробный план до начала операций. Палубные офицеры и грузчики контролируют операции. Иногда допускаются ошибки при загрузке, из-за которых судно опрокидывается или ломается пополам у причала.

Используемый метод погрузки зависит как от груза, так и от оборудования, имеющегося на корабле и в доке. В наименее развитых портах груз можно загружать лопатами или мешками, высыпанными из крышки люка. Эта система заменяется более быстрыми и менее трудоемкими методами. Двухсочлененные краны , способные грузить со скоростью 1000 тонн в час, представляют собой широко используемый метод. растет использование береговых козловых кранов , производительность которых достигает 2000 тонн в час. Скорость разгрузки крана ограничена грузоподъемностью ковша (от 6 до 40 тонн) и скоростью, с которой кран может принять груз, выгрузить его на терминал и вернуться за следующим. Для современных козловых кранов общее время цикла захват-загрузка-возврат составляет около 50 секунд.

Ленточные конвейеры представляют собой очень эффективный метод погрузки: стандартные скорости погрузки варьируются от 100 до 700 тонн в час, хотя самые современные порты могут предложить скорость 16 000 тонн в час. Однако процедуры запуска и остановки ленточных конвейеров сложны и требуют времени. На саморазгружающихся судах используются ленточные конвейеры с производительностью около 1000 тонн в час.

После выгрузки груза экипаж приступает к уборке трюмов. Это особенно важно, если следующий груз будет другого типа. Огромные размеры грузовых трюмов и склонность грузов вызывать физическое раздражение усложняют очистку трюмов. Когда трюмы чистые, начинается процесс погрузки.

Крайне важно поддерживать уровень груза во время погрузки, чтобы сохранить устойчивость. По мере заполнения трюма такие машины, как экскаваторы и бульдозеры для контроля груза часто используются . Выравнивание особенно важно, когда трюм заполнен лишь частично, поскольку существует большая вероятность смещения груза. Принимаются дополнительные меры предосторожности, такие как добавление продольных перегородок и крепление древесины поверх груза. Если трюм заполнен, используется техника, называемая томминг. который включает в себя выкапывание ямы глубиной 6 футов (2 м) под крышкой люка и заполнение ее упакованным грузом или грузами.

• Типичная разгрузка сухогруза
• Бульдозер погружен на сухогруз.jpg

  1. В трюм загружается бульдозер.

• 
  1. В трюм загружается бульдозер.
• 
  2. Бульдозер толкает груз к центру трюма.
• 
  3. Козловой кран подбирает груз.
• 
  4. Козловой кран снимает груз с судна.
• 
  5. Козловой кран перемещает груз в бункер на причале.

Архитектура

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

Общий вес груза является ограничивающим фактором при проектировании рудовоза, поскольку груз очень плотный. С другой стороны, угольные суда ограничены по общему объему, поскольку большинство сухогрузов 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 оно будет следовать. Например, судно, которое пройдет Панамский канал, будет ограничено по ширине и осадке . Для большинства конструкций соотношение длины к ширине колеблется от 5 до 7, в среднем 6,2. Соотношение длины к высоте будет между 11 и 12.

Машины

сухогрузов Примеры архитектурных планов

План линии рудовоза Capesize 1990 года выпуска.

Типичный мидель сухогруза с одинарным корпусом и двойным дном.

Машинное отделение на балкере обычно находится в кормовой части , под надстройкой . Более крупные сухогрузы, начиная с Handymax и выше, обычно имеют одиночный двухтактный с крейцкопфом тихоходный дизельный двигатель фиксированного шага , непосредственно соединенный с гребным винтом . Электричество вырабатывается вспомогательными генераторами и/или генератором переменного тока, соединенным с карданным валом. На небольших сухогрузах один или два четырехтактных дизеля используются для вращения гребного винта с фиксированным или регулируемым шагом через редуктор , который также может иметь выход для генератора переменного тока. Средняя расчетная скорость судна для сухогрузов Handysize и выше составляет 13,5–15 узлов (25,0–27,8 км/ч; 15,5–17,3 миль в час). Скорость гребного винта относительно невысокая, около 90 оборотов в минуту, хотя и зависит от размера гребного винта.

В результате нефтяного кризиса 1973 года , энергетического кризиса 1979 года и вызванного им роста цен на нефть в конце 1970-х — начале 1980-х годов были опробованы экспериментальные конструкции с использованием угля в качестве топлива для судов. Компания Australian National Lines (ANL) построила два угольных судна водоизмещением 74 700 тонн под названием River Boyne и River Embely . наряду с двумя, построенными TNT, под названием TNT Capricornia и TNT Capentaria и переименованными в Fitzroy River и Endeavour River . Эти корабли были финансово эффективны на протяжении всего своего срока службы, а их паровые двигатели могли генерировать мощность на валу в 19 000 лошадиных сил (14 000 кВт). Эта стратегия дала интересное преимущество перевозчикам бокситов и аналогичных топливных грузов, но страдала от низкой мощности двигателя по сравнению с более высокими затратами на техническое обслуживание и эффективными современными дизелями, проблемами с обслуживанием из-за поставок несортированного угля и высокими первоначальными затратами.

Люки

Сдвижные люковые крышки Заиры.

Люк или люк — это отверстие в верхней части грузового отсека . Механические устройства, позволяющие открывать и закрывать люки, называются крышками люков. Как правило, люковые крышки занимают от 45% до 60% ширины или ширины корабля и от 57% до 67% длины трюмов. Чтобы эффективно загружать и разгружать грузы, люки должны быть большими, но большие люки создают структурные проблемы. Нагрузка на корпус концентрируется по краям люков, и эти участки необходимо усилить. Часто области штриховки усиливаются путем локального увеличения размеров или добавления элементов конструкции, называемых ребрами жесткости. Оба этих варианта имеют нежелательный эффект увеличения веса корабля.

Еще совсем недавно, в 1950-х годах, люки имели деревянные крышки, которые разбирались и восстанавливались вручную, а не открывались и закрывались. Новые суда имеют металлические люковые крышки с гидравлическим приводом, которыми часто может управлять один человек. Крышки люков могут сдвигаться вперед, назад или в сторону, подниматься или складываться. Очень важно, чтобы люковые крышки были водонепроницаемыми: незакрытые люки приводят к случайному затоплению грузовых трюмов, из-за чего многие сухогрузы затонули.

Правила, касающиеся люковых крышек, изменились после расследования гибели MV Derbyshire . Конференция по грузовой марке 1966 года установила требование, чтобы люковые крышки могли выдерживать нагрузку в 1,74 тонны/м. ² из-за морской воды и минимального размера 6 мм для верхушек люковых крышек. Затем Международная ассоциация классификационных обществ расширила этот стандарт прочности, создав унифицированное требование S21. в 1998 году. Этот стандарт требует, чтобы давление морской воды рассчитывалось как функция надводного борта и скорости, особенно для люковых крышек, расположенных в носовой части корабля.

Халл

Разгруженный сухогруз класса «Триллиум» в порту Редвуд-Сити.

Балкеры спроектированы таким образом, чтобы их было легко построить и эффективно хранить грузы. Для облегчения конструкции балкеры строятся с единым корпусом кривизны. Кроме того, хотя выпуклая носовая часть позволяет кораблю более эффективно двигаться по воде, на более крупных кораблях дизайнеры склоняются к простым вертикальным носам. Полнокорпусные суда с большими коэффициентами полноты практически универсальны, и в результате сухогрузы по своей сути медленны. Это компенсируется их эффективностью. Сравнение грузоподъемности судна в единицах дедвейта с его весом в пустом состоянии является одним из способов измерения его эффективности. Небольшой корабль Handymax может перевозить вес, в пять раз превышающий его собственный. В более крупных конструкциях эта эффективность еще более выражена: суда типа Capesize могут перевозить вес, в восемь раз превышающий их собственный.

Балкеры имеют типичное для большинства торговых судов поперечное сечение. Верхний и нижний углы трюма используются в качестве балластных цистерн , как и зона двойного дна . Угловые баки усилены и служат не только для управления дифферентом корабля, но и для других целей. Угол наклона угловых цистерн проектировщики выбирают меньшим, чем угол естественного откоса предполагаемых грузов. Это значительно уменьшает боковое перемещение или «перемещение» груза, которое может поставить под угрозу судно.

Двойное дно также подвержено конструктивным ограничениям. Основная проблема заключается в том, чтобы они были достаточно высокими, чтобы можно было пропускать трубы и кабели. Эти помещения также должны быть достаточно просторными, чтобы обеспечить безопасный доступ людей для проведения обследований и технического обслуживания. С другой стороны, опасения по поводу лишнего веса и ненужного объема делают двойное дно очень тесным.

Корпуса балкеров изготавливаются из стали, обычно из мягкой стали . Некоторые производители в последнее время отдают предпочтение высокопрочной стали, чтобы снизить собственный вес. Однако использование высокопрочной стали для продольного и поперечного усиления может снизить жесткость корпуса и устойчивость к коррозии. Кованая сталь используется для изготовления некоторых деталей корабля, например, опоры гребного вала. Поперечные перегородки изготовлены из рифленого железа , армированы снизу и в местах соединений. конструкция корпусов сухогрузов с использованием бетонно -стального сэндвича. Исследована

Двойные корпуса стали популярны в последние десять лет. Проектирование судна с двойными бортами увеличивает в первую очередь его ширину, поскольку от сухогрузов уже требуется двойное дно . Одним из преимуществ двойного корпуса является освобождение места для размещения всех элементов конструкции в бортах, вынимая их из трюмов . Это увеличивает объем трюмов и упрощает их конструкцию, что облегчает погрузку, разгрузку и очистку. Двойные борта также улучшают возможности судна по балластировке, что полезно при перевозке легких грузов: судну, возможно, придется увеличить осадку из соображений остойчивости или мореходности, что достигается путем добавления балластной воды.

Недавняя разработка под названием Hy-Con стремится объединить преимущества однокорпусной и двухкорпусной конструкции. Сокращенно от гибридной конфигурации, эта конструкция удваивает передний и задний трюмы, а остальные оставляет однокорпусными. Такой подход повышает прочность корабля в ключевых точках, одновременно снижая общий собственный вес.

Поскольку принятие двойного корпуса было скорее экономическим, чем чисто архитектурным решением, некоторые утверждают, что двухсторонние корабли подвергаются меньшему количеству всесторонних обследований и больше страдают от скрытой коррозии. Несмотря на противодействие, в 2005 году двойной корпус стал обязательным требованием для судов типа Panamax и Capesize.

Грузовикам постоянно грозит опасность «сломать себе спину» и, таким образом, продольная прочность является основной архитектурной проблемой. Корабельный архитектор использует корреляцию между продольной прочностью и набором толщин корпуса, называемым брусами, для решения проблем продольной прочности и напряжений. Корпус корабля состоит из отдельных частей, называемых элементами. Совокупность размеров этих элементов называется корабельным брусом. Военно-морские архитекторы рассчитывают нагрузки, которым может подвергнуться корабль, добавляют коэффициенты запаса прочности, а затем могут рассчитать необходимые размеры.

Эти анализы проводятся при движении порожняком, погрузке и разгрузке, при частичной и полной загрузке, а также в условиях временной перегрузки. Тщательно изучаются места, подверженные наибольшим нагрузкам, такие как днища трюмов, крышки люков, переборки между трюмами, днища балластных цистерн. Балкеры Великих озер также должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать пружинение или развитие резонанса с волнами , которые могут вызвать усталостные разрушения .

С 1 апреля 2006 года Международная ассоциация классификационных обществ приняла Общие структурные правила. Правила применяются к балкерам длиной более 90 метров и требуют, чтобы при расчете размеров учитывались такие факторы, как влияние коррозии, суровые условия, часто встречающиеся в Северной Атлантике , и динамические напряжения во время погрузки. Правилами также установлены допуски на коррозию – от 0,5 до 0,9 мм.

Безопасность

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

Проблемы со стабильностью

Перестановка грузов представляет большую опасность для сухогрузов. Проблема еще более заметна с зерновыми грузами, поскольку во время рейса зерно оседает и создает дополнительное пространство между верхом груза и верхом трюма. Тогда груз может свободно перемещаться с одного борта корабля на другой по мере его крена. Это может привести к крену корабля, что, в свою очередь, приведет к смещению большего количества груза. Такая цепная реакция может очень быстро опрокинуть сухогруз.

Конвенция СОЛАС 1960 года была направлена ​​на решение подобных проблем. Эти правила требовали, чтобы верхние балластные цистерны были спроектированы таким образом, чтобы предотвратить их смещение. Им также требовалось выравнивать или выравнивать грузы с помощью экскаваторов в трюмах. Практика обрезки уменьшает площадь поверхности груза, контактирующей с воздухом. у которого есть полезный побочный эффект: снижение вероятности 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 мелкие бетоны и заполнители смешиваются с водой, грязь, образовавшаяся на дне трюма, легко смещается и может создать эффект свободной поверхности . Единственный способ контролировать эти риски – это хорошая вентиляция и тщательный мониторинг наличия воды.

Международная морская организация устанавливает международные стандарты и кодексы безопасной укладки и перевозки навалочных грузов. К ним относятся Международный кодекс морской перевозки твердых навалочных грузов , Международный кодекс безопасной перевозки зерна навалом и Кодекс безопасной практики для судов, перевозящих палубные лесные грузы .

Структурные проблемы

Схема, показывающая крушение Селенданг Аю и утечку резервуара с двойным дном.

Только в 1990 году затонуло 20 сухогрузов, унеся с собой 94 члена экипажа. В 1991 году затонуло 24 сухогруза, погибло 154 человека. Такой уровень потерь привлек внимание к аспектам безопасности балкеров, и было многому изучено. Американское бюро судоходства пришло к выводу, что потери «напрямую связаны с разрушением конструкции грузового отсека». а Регистр судоходства Ллойда добавил, что борта корпуса не выдержали «сочетания местной коррозии, усталостного растрескивания и эксплуатационных повреждений».

Исследования аварий показали четкую закономерность:

1. Морская вода попадает в носовой люк из-за большой волны, плохой герметизации, коррозии и т. д.
2. Дополнительный вес воды в трюме номер один ставит под угрозу перегородку трюма номер два.
3. Вода попадает в трюм номер два и настолько меняет дифферент, что в трюмы попадает больше воды.
4. Поскольку два трюма быстро наполняются водой, носовая часть корабля погружается под воду, и корабль быстро тонет, оставляя экипажу мало времени на реакцию.

Предыдущая практика требовала, чтобы корабли выдерживали затопление одного переднего трюма, но не защищала от ситуаций, когда затоплены два трюма. Не лучше обстоит дело и с затоплением двух кормовых (задних) трюмов, поскольку машинное отделение быстро затопляется, оставляя корабль без двигательной установки. Если два трюма в середине корабля будут затоплены, нагрузка на корпус может стать настолько большой, что корабль расколется надвое.

В декабре 2004 года Селенданг Аю получила катастрофический перелом в трюме под номером 4.

Были выявлены и другие способствующие факторы:

• Большинство кораблекрушений произошло с кораблями возрастом старше 20 лет. Перенасыщение судов этого возраста произошло в 1980-х годах, вызванное завышенной оценкой роста международной торговли. Вместо того, чтобы заменить их преждевременно, судоходные компании были вынуждены по соображениям экономии поддерживать свои стареющие суда в эксплуатации.
• Коррозия, вызванная отсутствием технического обслуживания, повлияла на уплотнения люковых крышек и прочность переборок, разделяющих трюмы. Коррозию трудно обнаружить из-за огромных размеров вовлеченных поверхностей.
• При проектировании кораблей не были предусмотрены продвинутые методы погрузки. Хотя новые процессы более эффективны, погрузку сложнее контролировать (просто остановка операции может занять более часа), что иногда приводит к перегрузке корабля. Эти неожиданные толчки со временем могут повредить структурную целостность корпуса.
• Недавнее использование высокопрочной стали позволяет построить конструкцию с меньшим количеством материала и веса, сохраняя при этом аналогичную прочность. Однако, поскольку HT-сталь тоньше обычной стали, она легче подвержена коррозии, а также может привести к усталости металла в неспокойном море.
• По данным Lloyd's Register, основной причиной затопления стало отношение судовладельцев, отправивших в море суда с известными проблемами.

Новые правила, принятые в приложениях 1997 года к конвенции СОЛАС , сосредоточены на таких проблемах, как усиление переборок и продольного шпангоута, более строгие проверки (с особым упором на коррозию) и регулярные портовые проверки. Дополнения 1997 года также требовали, чтобы сухогрузы с ограничениями (например, им было запрещено перевозить определенные виды грузов) маркировали свои корпуса большими, хорошо видимыми треугольниками.

Безопасность экипажа

Спуск спасательной шлюпки свободного падения.

С декабря 2004 года балкеры Panamax и Capesize обязаны иметь на борту спасательные шлюпки, расположенные свободным падением на корме за рубкой. Такое расположение позволяет экипажу быстро покинуть корабль в случае катастрофической чрезвычайной ситуации. Одним из аргументов против использования спасательных шлюпок, спускающихся свободным падением, является то, что эвакуированным требуется «некоторая степень физической подвижности, даже физической подготовки», чтобы войти в шлюпку и спустить ее на воду. Также во время запусков случаются травмы, например, в случае неправильно пристегнутых ремней безопасности.

В декабре 2002 года в главу XII конвенции СОЛАС были внесены поправки, требующие установки систем сигнализации и мониторинга высокого уровня воды на всех балкерах. Эта мера безопасности позволяет быстро оповестить вахтенных на мостике и в машинном отделении о затоплении трюмов. В случае катастрофического наводнения эти детекторы могут ускорить процесс покидания корабля.

См. также

• Berge Stahl , крупнейший балкер с 1986 по 2011 год.
• Яркое поле
• Эдмунд Фицджеральд
• Вспышка
• Озеро Иллаварра
• в новой машине
• Ore Brasil , крупнейший действующий сухогруз
• Пол Р. Трегурта , крупнейший балкер на Великих озерах.
• Сигнал

Ссылки

• Управление Панамского канала (2005 г.). Уведомление MR с отгрузочным номером N-1-2005 (PDF) . Уведомления о доставке. Бальбоа-Анкон: Управление Панамского канала. стр. 11–12. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июня 2011 года . Проверено 1 апреля 2008 г.
• Блио, Шарль; Йонас, Мартин; Ассоциация P&I Северной Англии (2016 г.). Навалочные грузы: Руководство по передовой практике (Первое изд.). Великобритания: Ассоциация P&I Северной Англии. п. 280. ИСБН  978-0-9574936-3-6 .
• Франкель, Эрнст Г. (1985). Массовые перевозки и терминальная логистика . Вашингтон, округ Колумбия, США: Всемирный банк. ISBN  0-8213-0531-Х .
• Джордж, Уильям (2005). Остойчивость и дифферентовка для корабельного офицера . Сентервилл, Мэриленд: Cornell Maritime Press. ISBN  978-0-87033-564-8 .
• Хейлер, Уильям Б. (2003). Руководство американского торгового моряка . Корнеллский морской пр. ISBN  0-87033-549-9 .
• Международная морская организация (сентябрь 1999 г.). «ИМО и безопасность балкеров» (PDF) . Сосредоточьтесь на ИМО . Архивировано из оригинала (PDF) 14 апреля 2008 года . Проверено 9 апреля 2007 г.
• Исбестер, Джек (1993). Практика балкерных перевозок . Лондон: Морской институт. ISBN  1-870077-16-4 .
• Лэмб, Томас (2003). Проектирование и строительство кораблей Том. Я. ​Джерси-Сити: Общество военно-морских архитекторов и морских инженеров. ISBN  0-939773-40-6 .
• Группа компаний МАН Дизель (2005 г.). «Тенденции в области двигательной активности на балкерах» (PDF) . Группа компаний МАН Дизель . п. 4. Архивировано из оригинала (PDF) 31 октября 2008 года . Проверено 12 апреля 2007 г.
• Международная ассоциация классификационных обществ (2007 г.). «21: Оценка размеров люковых крышек и люковых комингсов грузовых трюмов навалочных судов, рудовозов и комбинированных судов (Ред. 4)» (PDF) . Требования к прочности кораблей . Единые требования. Международная ассоциация классификационных обществ. стр. 21–1. Архивировано из оригинала (PDF) 30 мая 2008 года.
• Управление данных и экономического анализа (июль 2006 г.). «Мировой торговый флот 2001–2005 гг.» (PDF) . Морская администрация США. Архивировано из оригинала (PDF) 21 февраля 2007 года . Проверено 13 марта 2007 г.
• Томпсон, Марк Л. (1994). Королева озер . Детройт: Университет штата Уэйн. Нажимать. ISBN  0-8143-2393-6 .
• Ник, Толертон (2005). Балкеры: океанские золушки . Крайстчерч, Новая Зеландия: Издательство Willsonscott Publishing. ISBN  9780958253567 .
• Совет Организации Объединенных Наций по торговле и развитию (ЮНКТАД) (2005 г.). Обзор морского транспорта, 2005 г. Нью-Йорк и Женева: Организация Объединенных Наций. Архивировано из оригинала 13 мая 2008 года.
• Совет Организации Объединенных Наций по торговле и развитию (ЮНКТАД) (2006 г.). Обзор морского транспорта, 2006 г. (PDF) . Нью-Йорк и Женева: Организация Объединенных Наций. Архивировано из оригинала (PDF) 28 июля 2011 года . Проверено 2 мая 2008 г.
• Зера, Томас Ф. (1996). Перевалка рудной нефти: иллюстрированная история потерь при перевозке сыпучих грузов в 1980-е годы . Бетел, Коннектикут: Книги Ратледжа. ISBN  0-9643937-7-8 .

Внешние ссылки

• Балкеры @ Атлас океанов Организации Объединенных Наций
• Балкеры в MRI Нидерланды. Архивировано 30 мая 2009 г. в Wayback Machine.
• Истории балкеров Второй мировой войны.