Суда для перевозки грузов

Цементовозы. Цемент, в отличие от руды, зерна и каменного угля, представляет собой порошкообразный груз, образующий чрезвычайно много пыли при любых перемещениях. Кроме того, цемент боится сырости, поэтому во время грузовых операций он должен быть защищен от атмосферных осадков. Эти свойства цемента предопределили конструктивные особенности цементовозов и их грузовых устройств.

Суда, перевозящие цемент, должны иметь в трюмах продольные разделительные переборки (шифтинг-бордсы) во избежание сыпучести груза. Для защиты судов и механизмов от цементной пыли, обладающей абразивными свойствами, а груза от подмокания оказалось целесообразным отказаться от грузовых люков и осуществлять погрузку и выгрузку цемента с помощью закрытых транспортирующих устройств. У современных цементовозов эти устройства монтируются на судне и представляют собой комбинацию механических и пневматических транпортеров.

 

Универсальные суда

 

Требования, предъявляемые к универсальным судам. Основные требования, предъявляемые к УСМГ в наиболее общем виде формулируются так: эти суда должны быть наилучшим образом приспособлены для погрузки, перевозки и выгрузки любых массовых грузов (за исключением таких специфических, как, например, Цемент), как и все транспортные суда должны обладать хорошей мореходностью в балласте и, кроме того, быть дешевыми.

Очевидно, что на универсальные суда распространяются все детальные требования, предъявленные ранее к рудовозам, плюс специальные требования, обусловленные различными свойствами перевозимых грузов, в первую очередь их удельной погрузочной кубатурой.

Из специфических требований, предъявляемых к УСМГ, наиболее существенными являются следующие:

) объем грузовых  помещений должен быть достаточным  для перевозки любых массовых  грузов - от руды до легкого  зерна - при осадке судна по  грузовую марку;

) колебания остойчивости  при перевозке различных грузов  должны быть минимальными.

Кроме того, универсальное судно будет тем эффективнее, чем в большей степени окажутся выполненными некоторые дополнительные требования:

количество грузовых помещений должно быть достаточно большим для перевозки зерна разных сортов или партий и для сведения к минимуму мешкования или иных способов ограничения подвижности насыпного зерна (вследствие неполной загрузки трюмов);

перевозка зерна должна быть возможной без установки питателей и шифтинт-бордсов;

для сокращения сроков и стоимости разгрузки судна объем работ по зачистке грузовых помещений должен быть минимальным;

значения изгибающих моментов при любых вариантах нагрузки не должны превышать величин, гарантирующих умеренную массу корпуса судна;

объем и расположение чисто балластных цистерн должны обеспечивать удовлетворительную посадку и остойчивость судна при ходе в балласте.

Выполнение всех перечисленных требований осложняется тем, что некоторые из них несовместимы или противоречивы и не могут быть осуществлены при проектировании судна в полной мере и без компромисса. Так, например, стремление к сокращению зачистных операций приводит к созданию судов с минимальным Числом грузовых помещений, что неудобно при перевозках зерна; развитие чисто балластных цистерн неминуемое ведет к уменьшению объема грузовых помещений и удельной грузовместимости судна; Конструктивные меры, принимаемые для удержания остойчивости судна в приемлемых пределах при перевозке разнообразных грузов, утяжеляют корпус и усложняют конструкцию, т.е. снижают его грузоподъемность и превышают строительную стоимость.

Все многообразие существующих универсальных судов для перевозки массовых грузов может быть сведено к трем основным конструктивным типам, практическое воплощение которых возможно в ряде модификаций. Поскольку все универсальные суда в известной мере являются результатом компромиссных технических решений, хотя и осуществленных по-разному, каждому из этих трех типов присущи определенные достоинства и недостатки, варьирующиеся, кроме того, от модификации к модификации.

 

 

Основные типы универсальных судов. С конструктивной точки зрения все УСМГ могут быть разделены на три основных типа:

- суда с подпалубными  и скуловыми балластными цистернами;

- суда с двумя  продольными переборками;

-суда с частичными (короткими) твиндеками.

С самого начала появления универсальных судов в 50-х гг. наибольшим спросом пользовались суда наиболее простые, а следовательно, и дешевые, хотя и не лучшие с других точек зрения. Эта тенденция еще более углубилась в 7О-е гг., в результате чего в мировом транспортном флоте безраздельно утвердились УСМГ 1 типа, о которых и пойдет речь в дальнейшем.

Суда 1 типа (рис.3 а) могут иметь двойную обшивку (рис.3, б, в). Высота двойного дна у этих судов соответствует минимальным требованиям классификационных обществ.

Сечения, приведенные на рис.3, не отличаются от поперечных сечений корпуса большинства узкоспециализированных судов, перевозящих каменный уголь или зерно. Действительно, суда типа 1 хорошо приспособлены для транспортировки угля и зерна, но малопригодны для перевозки руды. Руда, равномерно погруженная во все грузовые трюмы, занимает лишь их нижнюю часть, вследствие чего ЦТ перевозимого груза и всего судна в целом оказывается расположенным чрезвычайно низко. В результате остойчивость судов возрастает до недопустимых значений, а период качки уменьшается иногда до 5-6 с. При этом бортовая качка оказывается настолько порывистой, что условия обитаемости для членов экипажа становятся совершенно невыносимыми.

Таким образом, из-за неудовлетворительной остойчивости в рейсах с тяжелыми грузами подобные суда не могут быть отнесены к действительно универсальным, хотя нередко и используются для перевозки различных грузов. Кроме того, при частичной загрузке трюмов этих судов может возникнуть потребность в установке шифтинг - бордсов.

Для улучшения остойчивости судов типа 1 применяют так называемую чередующуюся загрузку трюмов. Это означает, что тяжелыми рудными грузами заполняют не все грузовые трюмы, а лишь каждый второй, т.е. через трюм. Естественно, что трюмы заполняются значительно выше, чем при равномерной загрузке, а это благоприятно отражается на остойчивости. Однако чередующаяся загрузка вызывает значительный рост изгибающих моментов и перерезывающих сил, действующих на судно в грузу.

Рост изгибающего момента при чередующейся загрузке уменьшается с увеличением количества трюмов; одновременно упрощается и удифферентовка судна. Обычно общее количество трюмов принимают равным пяти - у судов дедвейтом до 18-20 тыс. т, ссми - у судов дедвейтом до 35-40 тыс. т и девяти одиннадцати - у судов больших размеров. Рудой загружают большей частью нечетные трюмы, что при общем количестве 5,7, 9 или 11 трюмов позволяет легко удифферентовать судно без приема балласта и избежать чрезмерной концентрации грузов (в этом случае рудой загружают на один трюм больше, чем при загрузке четных трюмов).

Дальнейшее улучшение показателей остойчивости у судов типа 1 возможно путем применения трюмов разной длины, как это было предложено западногерманской судостроительной фирмой "Везер". Суть предложения заключается в том, что трюмы, предназначенные для руды, делают более короткими, чем смежные с ними. Это позволяет поднять уровень руды еще выше и тем самым дополнительно уменьшить остойчивость, приблизив ее к остойчивости судна с грузом угля идти зерна. Однако максимальное значение изгибающего момента при этом возрастет еще больше.

Удельная грузовместимость судов типа 1, у которых скуловые и подпалубные цистерны предназначаются исключительно для балласта, может быть легко доведена до1, З5-1,40 м/т; этого вполне достаточно для использования полной грузоподъемности в рейсах с каменным углем и тяжелым зерном. Однако для перевозки легких сортов зерна этого мало. В этом случае увеличить грузовместимость можно, использовав под зерновой груз подпалубные цистерны, для чего на палубе делают один-два загрузочных люка, ведущих в каждую подпалубную цистерну, а в их днищах - отверстия, закрываемые крышками, через которые зерно ссыпается в трюмы. Закрытия загрузочных люков и крышки ссыпных отверстий выполняют водонепроницаемыми.

Использование подпалубных цистерн в качестве грузовых помещений повышает удельную грузовместимость судов дедвейтом 15-25 тыс. т на 8-12 т.е. до 1,50-1,57м3/т, что позволяет полностью использовать грузоподъемность при перевозках и более легких сортов зерна. Таким образом, судно становится в полной море универсальным, однако превращение подпалубных балластных цистерн в цистерны двойного назначения, т.е. в грузобалластные, имеет и отрицательные последствия, а именно: увеличивается регистровый тоннаж и несколько усложняются конструкция и эксплуатация судна, поскольку перед приемом в цистерны зернового груза их требуется предварительно просушить.

Соединение подпалубных и скуловых цистерн, т.е. переход к новой модификации (рис.3, б, и в), позволяет получить дополнительные объемы для балласта или устроить, как на рудовозах, бортовые закрытые коридоры для прокладки электрических кабелей и трубопроводов н для прохода экипажа. Кроме того, в этом случае весь бортовой набор оказывается вне пределов грузовых помещений, а это имеет существенное значение при перевозке навалочных грузов, так как позволяет избежать повреждений набора крупнокусковыми грузами и сокращает трудоемкость работ по зачистке трюмов от остатков грузов. Кстати говоря, по этой причине на многих УСМГ поперечные переборки делают без набора с вертикальными гофрами. В то же время у судна с двойными бортами конструкция корпуса усложняется, а объем грузовых трюмов уменьшается на 3-4%.

Следует отметить, что самые большие трудности в проектировании УСМГ возникают при удовлетворении требований, связанных с перевозкой различных руд, поскольку их физические свойства, в первую очередь, их удельная погрузочная кубатура, значительно отличаются от свойств других массовых грузов. К тому же, любое универсальное судно при перевозках руды уступает по основным показателям специализированным рудовозам. Поэтому и появились универсальные суда для перевозки любых массовых грузов, кроме руды. Можно ожидать их дальнейшего развития.

Типичным примером УСМГ типа 1 является дизельное судно "Бали Венчер" дедвейтом 36200 т (рис.4). Бортовые подпалубные цистерны этого судна используются только для приема балласта. Масса балластной воды, размещаемой в этих цистернах, составляет 43% обшей массы балласта.

Руда перевозится в трюмах №: 1, 3, 5 и 7, кубатура которых равна 47% суммарной вместимости грузовых помещений. Закрытая грузовых люков с откатными крышками типа Мак-Грегор, открываемыми за один прием с помощью гидравлических лебедок.

Грузовое устройство на судне отсутствует; предполагается, что погрузка и выгрузка будут осуществляться исключительно портовыми средствами. Для погрузки судовых запасов и запасных частей предназначены стрелы, расположенные вблизи кормовой оконечности. На носовой одиночной мачте оборудован наблюдательный пост.

Три балластных насоса с подачей по 1000 т/ч каждый, позволяют выполнять балластные операции в течение 4‚5-5,0 ч.

 

 

На основе опубликованных сведений о судах типа 1 можно установить следующие зависимости, представляющие интерес при их проектировании. Объем грузовых подпалубных цистерн составляет в среднем 8-10% суммарной вместимости трюмов; иногда его увеличивают до 13-14%. В то же время в этих цистернах размещается от 20 до 45% всей балластной воды. Дедвейт в балласте (при выходе в рейс с полными запасами) равен 40-45 дедвейта в грузу для судов дедвейтом до 25-30 тыс. т и 50-55 - для более крупных судов. Подача балластных насосов обычно такова, что балластировка судна занимает 5-7 ч. Лишь на крупных судах устраивают специальное насосное отделение, обычно в носу, реже - в средней части судна. В большинстве случаев балластные насосы размещают в МО. Суммарная вместимость трюмов, предназначенных для руды, равна 43-45% всей кубатуры грузовых помещений. Стенки подпалубных цистерн проходят под углом 30-40° к горизонту, а скуловых - под углом 45-50°.

 

Комбинированные суда

 

Нефтерудовозы. Большинство нефтврудовозов по конструкции п общему расположению не отличаются от обычном: рудовозов. Для комбинированных судов характерны лишь наличие грузовых нефтеперекачивающих насосов с соответствующими трубопроводами и коффердамов между подпалубными коридорами и бортовыми грузовыми цистернами, газонепроницаемое исполнение крышек цистерн, предназначенных для транспортировки нефти.

Нефтепродукты, перевозимые на нефтерудовозах, обычно относятся к третьему, иногда ко второму разряду, поскольку для перевозки нефтепродуктов первого разряда требуется усложнять конструкцию вследствие дополнительных требований, выдвигаемых классификационными обществами. Ко второму и третьему разрядам относятся сравнительно тяжелые нефтепродукты плотностью О,80-0,90 м3/т, что соответствует удельной погрузочной кубатуре 1,10-1,25 м3/т. Следовательно, для полного использования грузоподъемности при перевозке обоих видов грузов объем нефтяных цистерн должен более чем вдвое превышать объем рудных трюмов.

Жидкие грузы на нефтерудовозах размещают в цистернах трех основных типов: раздельных бортовых и днищевых, L - образной формы образуемых сообщающимися бортовыми и днищевыми отсеками, и, наконец, в диптанках, располагаемых между рудными трюмами. Встречаются также и комбинации разнотипных цистерн. На некоторых судах грузовые трюмы используют для перевозки не только руды, но и нефти.

Отсеки двойного дна используют под грузовые нефтяные цистерны сравнительно редко из-за трудностей, возникающих при их очистке и дегазации. Серьезные затруднения возникают и в случае перевозки нефти в рудных трюмах, так как при этом необходимо принимать специальные конструктивные меры для предохранения грузовой системы от засорения и для защиты трубопроводов, особенно змеевиков системы подогрева груза, при грузовых работах с рудой.