.toate Capitolele [308247]

1. Aparitia si evolutia transportului de marturi in vrac

Un vrachier este o [anonimizat], cereale, minereuri si alte materii prime industriale. Toate aceste tipuri de marfa sunt depozitate in interiorul magaziilor care au o forma celulara cu o capacitate mare de depozitare.

Se presupune ca primul vrachier din lume a fost construit si lansat in anul 1852, SS Ioan Bowes. A fost catalogata ca fiind prima nava propulsie pe abur ce transporta carbune.

[anonimizat] o carena de metal prinsa cu nituri.

Navele vrachier sunt special consturite pentru a [anonimizat], eficienta, precum si capabilitatea de a rezista la momentele de incovoire si torsiune asupra structurii de rezistenta. In zilele noastre vrachierele alcatuiesc 40% din flota comerciala mondiala si variaza in lungime si in capacitatea de transport de la cele denumite mici cu o [anonimizat] 3 magazii, handymax cu 5 [anonimizat] 7 magazii, ajungandu-[anonimizat] 9-11 cu capacitati enorme de transport(peste 300000 DWT).

O definitie concreta a [anonimizat] 1999 Conventia internationala pentru ocrotirea vietii omenesti pe mare a definit o astfel de nava ca fiind “o nava construita cu o [anonimizat]; un mineralier sau un vrachier mixt.” [anonimizat] o [anonimizat].

Vrachiere specializate au inceput sa apara de indata ce s-a [anonimizat]. [anonimizat] a se transporta produsele in vrac:

O prima metoda era incarcarea marfii in saci. [anonimizat];

A doua metoda era construirea unor lazi de placaj de catre incarcator pentru a ghida marfa pe gura de incarcare a magaziei. [anonimizat] o munca intensa.

[anonimizat]  6500 de vrachiere o aproximatie de 82% fiind construite in Asia. Printre tarile mari construcoare de vrachiere se numare:

Pe primul loc se situeaza Japonia cu peste 62% [anonimizat].

Pe locul al doilea se situeaza Coreea de Sud cu peste 600 de nave construite in santierele navale Daewoo si Hyundai Heavy Industries

Pe locul al treilea se situeaza Republica Populara Chineza cu peste 500 [anonimizat] 4 [anonimizat] 130 de nave construite in santierul naval China Shipbuilding Corporation.

Un nume de antreprenor important in industria vrachierelor este Erling Naess, care a creeat nava de tip OBO(Oil/Bulk/Ore). Acest tip de nava a fost special construit pentru a servi o nevoie comerciala , generand flote moderne de nave. Un nume mai putin cunoscut este cel al lui Ole Skaarup, acesta fiind primul care a intrudus montarea castelului la pupa, precum si inaltarea gurilor de magazie. Modelul de nave a fost denumit OS, iar prima nava fiind OS Cassiopeia, un bulk de 19000 DWT, lansata in 1955.

Navele transportatoare de minereuri erau cele mai des folosite dupa 1950, aceste fiind accesibile si pentru transportul de carbune si cereale, insa acestea nu aveau o satisfactie de transport, datorate capacitatii cubice limitate ale magaziilor. Carbunele era adeseori incarcat pe punti despartitoare, iar tunelul arborelui de la mijlocul navei facea descarcarea acestuia sa fie o problema.

In jurul anilor 1900 a fost introdusa o structura de tanc sub forma de triunghi. Incepand insa cu anii 1950 a inceput sa se construiasca nave cu dimensiuni mai mari si o capacitate de transport marfuri neambalate mari mare, urmand ca in urmatorii ani sa se construiasca nave vrachier cu dubla incarcatura.

Vrachierul este nava special destinată transportului marfurilor cu diferite greutăți specifice, stivuite direct în magazii fără o ambalare prealabilă. In acest sens navele din aceasta flota se impart in trei categorii:

Vrachierele specializate – destinate transportului unui anumit fel de marfă, acestea fiind: mineraliere, carboniere, cerealiere, etc.

Vrachierele combinate – destinate transportului a două feluri de marfă: minereu-cărbune, minereu-cereale, minereu-fosfați, bauxită-fosfați, minereu-petrol etc.

Vrachierele universale – destinate pentru a transporta, în aceeași cursă sau în curse diferite, orice marfă solidă sau lichidă în vrac.

Pentru ultima categorie s-au construit trei tipuri constructive de nave, astfel:

– vrachiere cu tancuri de balast superioare si inferioare si cu dublu fund. Unele dintre acestea pot avea insa si tancuri de balast laterale, insa cu un volum mic. Aceste nave sunt destinate pentru transportul carbunelui si al cerealelor, nesatisfacand transportul minereurilor grele datorita inaltimii metacentrice mari. Pentru a evita momentele de incovoire a trebuit ca navele sa fie construite cu un numar mai mare de magazii in functie de deplasament. La navele peste 180000 DWT se impune o intarire a structurii longitudinale si a peretilor transversali.

– vrachiere cu doi pereți longitudinali parțiali, tancuri de gurnă și trei guri de magazii pe lățimea navei;

– vrachiere cu magazii superioare de tip tweendeck.

Navele vrachiere au in general navluri scazute, acest fapt conducand la reducerea cheltuielilor de exploatare a navei. Acest lucru se poate observa la scaderea considerabila a vitezei unei nave de acest tip pe durata voiajului, scazand considerabil consumul de combustibil. Dimensiunile mari ale acestor nave a dus la restrictionarea intrarii in anumite porturi, cresterea taxelor portuare. Din aceste cauze au trebuit sa se dezvolte si sistemele de incarcare/descarcare, aparand echipamente portuare moderne cu capacitati ce pot atinge 8000 de tone de marfa pe ora. Astfel de nave sunt rentabile la voiaje lungi, insa este totusi un dezavantaj pentru ca acestea trebuie sa se deplaseze de la portul de descarcare pana la cel de incarcare in conditia de balast, ceea ce inseamna o cheltuiala in plus a armatorului sau navlositorului.

Toate navele de tip vrachier trebuie sa corespunda unor cerinte specifice, dintre care:

Capacitatea magaziilor sa permita transportul diferitelor marfuri solide in vrac;

Variatia stabilitatii transversal la toate tipurile de marfa sa fie minima;

Sa aibe un numar sufficient de magazii;

Sa nu necesite separatii longitudinale;

Magaziile sa poata fi curatate sis palate cu un effort minim si cheltuiala minima;

Momentele de invocoiere ale navei sa nu afecteze rezistenta longitudinala a acesteia;

Tancurile de ballast sa aibe o asezare si un volum care sa asigure un pescaj minim de siguranta pentru stabilitatea navei pe timpul navigatiei in conditia de ballast.

Amplasarea castelului la pupa;

Vrachierele sub 180 de metrii sa aibe un system de osatura combinat, pe cand cele de peste 180 de metrii sa aibe un system de osatura longitudinal.

Cap. 2 Tipuri de marfuri. Specificul marfurilor transportate in vrac.Traficul de marfuri transportate in vrac .

Tipuri de marfuri

In zilele noastre, exista o varietate de marfuri ce se pot transporta cu navele de tip vrachier. Acestea incep cu materii prime(carbune, minereuri, cereale), ajungand sa transporte si utilaje, produse finite din hotel, componente ale unor masini, precum si produse finite din lemn.

Printre cele mai cunoscute si cele mai intalnite marfuri transportate cu ajutorul acestui tip de nava se amintesc:

Carbune

Cereale

Zahar rafinat

Tapioca

Role de tabla

Minereu de fier

Minereu de cupru

Ciment

Bauxita

Lemnul

Specificul marfurilor transportate in vrac

Fiecare marfa in parte prezinta caracteristici fizice si chimice diferite. In acest sens aceste loturi de marfa trebuie sa fie incarcate si transportate diferit, unele cu verificari zilnice, altele monitorizate doar la descarcare. Nu trebuie ignorat faptul ca orice marfa poate deveni periculoasa pentru stabilitatea navei, de aceea trebuie avut mereu in vedere ca atat echipajul, nava cat si marfa trebuie sa ajunga in siguranta in portul de descarcare.de aceea trebuie transportate in asa masura incat marfa si nava sa ajunga in siguranta la destinatie.

In ceea ce priveste specificul loturilor de marfa, voi prezenta principalele caracteristici ale celor mai intalnite categorii de marfuri transportate pe calea navigabila, astfel:

Carbunele

Peste un miliard de tone de carbune sunt trasportate anul fara incidente. Accidentele trasportului de carbune sunt foarte bine cunoscute si sunt prezentate in codul IMSBC. Cu toate ca sunt cunoscute caracteristicile acestui tip de marfa, uneori se intampla accidente, cauzate din nerespectarea procedurilor de manipulare si transport de catre cel care distribuie lotul de marfa.

Sunt 5 principale hazarde asociate cu carbunele:

Asfixierea ;

Auto-incalzirea ;

Corodare;

Lichefierea ;

Producerea de gaz metan.

Operatia de incarcare-descarcare in ceea ce priveste carbunele nu difera prea mult de modul de incarcare-descarcare ale celorlalte categorii de marfa solida in vrac. Inainte de incarcare trebuie insa curatate magaziile, verificate santinele si sorburile acestora. Incarcarea se va incepe de la magaziile din centrul navei, urmand apoi a fi incarcate si celelalte dinspre extremitati. Se vor complete cantitati egale in toate magaziile, urmand ca apoi sa se completeze pana la cantitatea dorita, pentru a evita momente de incovoire ale navei. Dupa terminarea operatiunii de incarcare se va avea in vedere si operatiunea de rujare a marfii, operatiune foarte importanta pe durata marsului, deoarece carbunele se poate deplasa pe timpul miscarii navei in plan transversal si longitudinal.

Ca si particularitati al carbunilor in ceea ce priveste procesul de transport pe mare se aduc la cunostinta:

Umiditatea la incarcare a carbunelui nu trebuie sa depaseasca mai mult de 5%, deoarece acesta in conditii de inghet isi poate marii volumul cu pana la 10% si va avea loc o presare asupra bordajului si asupra capacelor de magazie;

Emanatia de gaz metan impreuna cu aerul formeaza „pungi de gaze” fiind un amestec exploziv, formandu-se in colturile magaziilor;

Atunci cand carbunii contin pirita , sulfura de fier sau sulfura de cupru exista o predispunere la autoaprindere, si poate fi prevenita prin monitorizarea continua a temperaturii acestuia. In momentul cand temperatura depaseste 55˚C se va refuza incarcarea acelui lot de marfa;

Pentru a evita aprinderea spontana se interzice intrarea in magazie cu flacara deschisa sau apropierea de capacele de aerisire sau de gurile de ventilatie.

Cereale

Pentru transportul cerealelor se folosesc pe plan mondial nave specializate sau vrachiere combinate. Intrucat cerealele prezinta unele particularitati nefavorabile pentru transportul pe apa, punand in pericol echipajul si nava, s-au stabilit unele reguli care se aplica tuturor navelor transportatoare de cereale, in cadrul SOLAS in capitolul 6.

Prin natura acestui tip de marfa se impune anumite conditii de transport referitoare la:

Pericolele la care sunt expuse navele datorita particularitatilor negative ale cerealelor;

Amenajarea spatiilor din magazii in vederea incarcarii cerealelor(consta in separatii longitudinale si puturi de alimentare care au rolul de a reduce electul negativ produs de alunecarea si tasarea cerealelor);

Operatiunile care se executa dupa terminarea incarcarii;

Masurile de conservare a marfii pe timpul voiajului.

Aspecte precum alunecarea, tasarea sau incingerea cerealelor a atras atentia Organizatiei Maritime Intenationale, aspecte ce pot deveni foarte periculoase daca nu sunt luate in calcul de la bun inceput. Astfel IMO a adus la cunostinta ca toate navele care transporta aceasta categorie de marfa sa dispune de amenajari ale spatiilor magaziei, dupa cum urmeaza:

Separatii longitudinale – sunt amenajari ale magaziei navei destinate reducerii deplasarii marfii sau pentru a limita inaltimea incarcaturii folosite in compartimente partial umplute. Aceste separatii pot fi constituite din:

– pontili montati in  forma de H, dispusi in planul diametral al magaziei la anumite intervale si amarati in borduri;

– dulapi sau panouri fixati intre pontilii respectivi;

In cazul in care latimea navei este mare se pot face una sau mai multe separatii longitudinale, acestea fiind dispuse la intervale egale fata de planul diametral al navei.

Puturile de alimentare sunt amenajari montate la gurile de magazie ale navei avand o incarcatura suplimentara de cereale, destinate sa umple spatiile ramase goale in urma tasarii incarcaturii..Sunt constructii de lemn de forma unei cutii cu o capacitate intre 2 si 8 % din volumul total al magaziei respective. Aceste puturile de alimentare se folosesc doar in cazul in care magaziile sunt complet umplute.

Minereu de fier

Cele mai mari tari exportatoare de minereu de fier de suprafata sunt Brazilia, Bolivia, Australia, China si Canada. In decursul ultimilor ani aceste tari au inlocuit tarile cu traditie in extragerea minereului de fier precum Franta, Suedia sau Germania. Cel mai important zacamant de fier se presupune a fi in Bolivia, cu o capacitate de peste 40 miliarde de tone de minereu cu un continut de fier de peste 50%.

Dupa extragere , minereul se marunteste( sub forma de granule), se sorteaza in functie de marime si se sintetizeaza. Sub influenta unor temperaturi ridicate si adaugarea unor materiale calcaroase, granulele mici de minereu de fier se unesc si formeaza bulgari mari.

Navele vrachier care transporta aceasta marfa sunt cu o singura punte, cu magazii centrale si cu tancuri de balast laterale pe toata lungimea magaziei. Dublul fund este folosit ca si tancuri de combustibil sau balast, rareori fiind folosit si la tunel prin care trece tubulatura de balastare. Acest tip de nava are o constructie simpla care sa asigure o rentabilitate de exploatare chiar daca sunt navluri scazute. Fiind o nava specializata, aceasta in cea mai mare parte din voiaje se intoarce la portul de incarcare in conditie de balast, fapt ce este un dezavantaj din punct de vedere economic.

O nava de tip mineralier are de indeplinit urmatoarele conditii:

Sa aibe o rezistenta longitudinala marita;

Sa fie inaltat, deoarece are o inaltime metacentrica excesiva;

Magaziile sa aibe o forma care sa permita autorujarea;

Capacitatea tancurilor de ballast sa permita navigarea in siguranta in conditie de ballast la un pescaj minim asigurat.

Ciment

Spre deosebire de celelalte marfuri amintite, cimentul este o marfa aflata in stare de pulbere, producand mult praf la orice incercare de manipulare. Cimentul este o marfa susceptibila la umezeala si de aceea trebuie ferit de orice umezeala.

Din cauza fluiditatii navele care transporta cimentul trebuie sa aibă in magazii separati longitudinale. Pentru a proteja nava si mecanismele ce se afla pe punte si in interiorul castelului acest tip de marfa se incarca cu ajutorul unor benzi transportatoare sau a unor tuburi pneumatice inchise, pentru a se evita formarea prafului. Navele moderne au in dotare aceste sisteme de incarcare-descarcare, iar orice operatiune lasand nava curata.

Stivuirea cimentului se face în unități de sarcină ,în saci ,în vrac și butoaie metalice. Cand acesta este incarcat in interiorul magaziei sub forma de saci, acestia nu trebuie stivuiti mai mult de 14-16 saci pe un rand. Indicele de stivuire pentru cimentul în vrac este cuprins între 0,61 – 0,64 m3 /t.

Zaharul rafinat

Magazia are o forma oblica si este dotata cu conducte pentru a facilita incarcarea, controlate prin telecomanda, prin care este varsat zaharul. Pentru a preveni inclinarea transversala a navei, pentru acest tip de nava a fost creeat un sistem de antibandare, sistem care nu permite navei sa se incline mai mult de 1 grad.

Zaharul umezit degaja gaze periculoase pentru echipaj. Indicele de stivuire pentru aceasta categorie de marfa este cuprins intre 1.11 – 1.25m3/t.

Bauxita

Navele care transporta acest tip de marfa sunt asemanatoare cu cele mineraliere, aceste doua categorii de marfa avand un volum specific asemanator. Bauxita este principalul minereu in obtinerea aluminiului, aflat in forma de bulgari sau de praf. Poate contine umezeala intre 0- 10%, iar indicele de stivuire fiind cuprins intre 0.84 – 0.92 m3/t.

Traficul de marfuri in vrac

Transportul marfurilor vrac a crescut in ultimii ani si din acest motiv s-au construit nave cu o capacitate uriasa de transport(peste 250.000 tone), tocmai pentru a satisface nevoia de materii prime. Transportul marfurilor in vrac pe plan mondial a atins prportii uriase: se estimeaza ca in annul 2005 peste 1.5 miliarde de tone de carbine, minereu de fier, cereal, bauxite si fosfat au fost transportate cu ajutorul acestor nave.

Potrivit statisticilor cei mai mari exportatori de carbine pe plan mondial sunt:

Indonesia(31%)

Australia (29%)

Rusia (12%)

Columbia (8%)

Africa de sud (7%)

Kazakhstan (3%)

Referitor la prelucrarea materiilor prime si exportul de materiale din industria metalurgica pe primul loc se afla China, urmata de Coreea de Nord si Japonia. Tot in acest domeniu se ramarca si India cu o crestere importanta in ultimii ani, aceasta fiind o mare exportatoare pentru Asia de Sud-Vest. Multe state din Europa importa materiale pentru indistria constuctoare de masini din statele mentionate anterior, o calitate superioara avand cele din Coreea de Nord.

Referitor la exportarea zaharului rafinat cea mai mare tara exportatoare este Brazilia, cu un export anual de peste 717 milioane de tone pe an, urmata de India cu o capacitate de export de 292 milioane de tone pe an, iar pe locul trei aflandu-se China cu 110 milioane de tone anual, dupa sondajul din figura…

Cei mai mari exportatori de grau, conform sondajului din figura … , la nivel mondial sunt:

China – 1150 milioane tone/an

India – 81 milioane tone/an

SUA – 60 milioane tone/an

Cei mai mari exportatori de porumb, conform sondajului din figura … , la nivel mondial sunt:

SUA – 316 milioane tone

China – 177 milioane tone

Brazilia – 55 milioane tone

Cei mai mari exportatori de orez, conform sondajului din figura … , la nivel mondial sunt:

China – 196 milioane de tone

India – 143 milioane tone

Indonezia – 66 milioane de tone

Cei mai mari exportatori de cartofi, conform sondajului din figura …, la nivel mondial sunt:

China – 75 milioane de tone

India – 37 milioane de tone

Rusia – 21 milioane de tone

3. Constructia si exploatarea navei de tip bulk

3.1 STRUCTURA  VRACHIERELOR

Vrachierele sunt concepute pentru a fi usor de construit si pentru a stoca marfa eficient. Sistemul general de osatura, utilizat in constructia vrachierelor, este combinat (pentru L < 180 m) sau longitudinal (pentru L > 180 m) si prezinta multe particularitati. Corpul propriu-zis al navei este prevazut cu o singura punte (puntea principala) construita in sistem de osatura longitudinal.

Pentru a facilita constructia, vrachierele sunt construite cu o singura curbura a  carenei .De asemenea, in timp ce o prova cu bulb permite navei sa se deplaseze mai eficient pe apa, proiectantii tind spre o prova verticala mai simpla pe nave mai mari.Carenele complete, cu coeficienti bloc mari, sunt aproape universale si prin urmare,in mod inerent vrachierele sunt lente.Acest lucru este compensat de eficienta lor. Comparand capacitatea de transport a unei nave in termeni de tonaj deadweight cu greutatea sa cand este goala este o modalitate de masurare a eficientei sale. O nava mica handymax poate transporta de cinci ori greutatea sa.La constructiile mai mari, acest randament este cu atat mai pronuntat : vase de tip capesize pot transporta de peste opt ori greutatea lor.

Vrachierele au o sectiune transversala tipica celor mai multe nave comerciale. Colturile superioare si inferioare ale magaziei sunt folosite ca tancuri de balast, ca si zona dublului fund. Structura tancurilor laterale inferioare (de gurna) si a plafonului inclinat al acestora poate fi construita in sistem de osatura longitudinal sau transversal Tancurile din colt sunt consolidate si servesc si un alt scop in afara de controlul asietei navei. Proiectantii aleg unghiul tancurilor din colt sa fie mai mic decat  unghiul de inclinare al incarcaturilor anticipate.Acest lucru reduce simtitor miscarea laterala sau deplasarea incarcaturii, care pot pune in pericol nava.Aceste tancuri de antiruliu sunt construite in sistem de osatura longitudinal.

Dublul fund este, de asemenea, obiectul unor constrangeri la proiectare. Preocuparea principala este ca acesta sa fie suficient de inalt pentru a permite trecerea tevilor si cablurilor. Aceste zone trebuie sa fie, de asemenea, destul de spatioase pentru a permite oamenilor accesul in conditii de siguranta pentru a efectua inspectii si lucrari de intretinere. Pe de alta parte, preocuparea fata de greutatea in exces si irosirea volumului pastreaza dublul fund intr-un spatiu foarte stramt.

Carenele vrachierelor sunt realizate din otel, de obicei, din otel usor(“carbon steel”). Unii producatori au preferat otelul rezistent la tensiuni mari in scopul de a reduce greutatea proprie.Cu toate acestea, utilizarea otelului rezistent la tensiuni mari pentru consolidari longitudinale si transversale poate reduce rigiditatea carenei si rezistenta la coroziune.Otel forjat este utilizat pentru anumite parti ale navei, cum ar fi suportul axului elicei.Peretii despartitori transversali sunt realizati din fier ondulat, intarit in partea de jos si la conexiuni. Acesti pereti pot fi plati sau grofatiConstruirea carenelor la vrachiere folosind otel beton tip sandwich a fost investigata.

Dublul fund folosit in construirea navelor a devenit popular in ultimii zece ani.Proiectarea unei nave cu borduri duble adauga in primul rand la latimea sa, din moment ce vrachierele sunt nevoite sa aiba dublu fund. Unul dintre avantajele al carenei duble este de a face loc tuturor elementelor structurale in parti, scotandu-le din magazii. Acest lucru creste volumul magaziilor si simplifica structura acestora, ajutand implicit la incarcare, descarcare si la curatare. Bordurile duble imbunatatesc ,de asemenea, capacitatea navei de balastare, care este utila atunci cand transporta marfuri usoare: nava poate fi nevoita sa creasca pescajul sau pentru stabilitate sau din motive maritime, care se face prin adaugarea apei de balast.

Un design recent, numit Hy-Con, urmareste sa combine punctele forte ale carenei simple si ale carenei duble. Scurt pentru o configuratie hybrida, acest design dubleaza prima si ultima magazie cel mai mult si le lasa pe celelalte simple . Aceasta abordare creste soliditatea navei in puncte-cheie, in acelasi timp reducand greutatea totala a navei.

De la adoptarea carenei dublei,care a fost mai mult una economica decat o decizie pur arhitecturala, unii sustin ca bordurile duble au parte de inspectii mai putin cuprinzatoare si sufera mai mult de o coroziune ascunsa. În pofida opozitiei, carenele duble au devenit o cerinta pentru navele Panamax si Capesize in 2005.

Vrachierele sunt in pericol continuu de a-si 'rupe pupa' si astfel, rezistenta longitudinala este o preocupare principala de proiectare. Un proiectant naval foloseste corelatia dintre rezistenta longitudinala si un set de grosimi ale corpului navei numite “scantlings” pentru de a gestiona problemele de rezistenta longitudinale si de incarcare. Coca navei este compusa din piese individuale, numite piese componente. Multimea de dimensiuni a acestor piese componente se numeste “scantlings”. Proiectantii navali calculeaza sarcinile la care o nava poate sa fie supusa, se adauga factori de siguranta si apoi se poate calcula “scantlings” necesare.

Aceste analize sunt efectuate atunci cand nava este goala, la incarcare si descarcare, atunci cand este partial incarcata si complet incarcat si in conditii de supraincarcare temporara.Locuri expuse la cele mai mari sarcini sunt studiate cu atentie, cum ar fi fundul magaziilor, capacele navei, peretii etansi dintre magazii, precum si fundul rezervoarelor de balast.Vrachierele din “Great Lakes”, de asemenea, trebuie sa fie proiectate pentru a rezista frecventei si vibratiilor cauzate de valuri , care poate provoca fisurari datorate tensiunii continue.

Începand cu 1 aprilie 2006, Asociatia Internationala a Societatilor de Clasificare a adoptat Regulile Comune Structurale. Regulile se aplica pentru vrachierele mai mari de 90 de metri in lungime si cere sa fie luate in considerare la efectuarea calculelor “scantlings” elemente, cum ar fi efectul de coroziune, conditiile vitrege adesea intampinate in Atlanticul de Nord si sarcina dinamica in timpul incarcarii. Normele stabilesc, de asemenea marje pentru coroziune, 0.5 – 0.9 mm.

PROBLEMELE DE STABILITATE SI STRUCTURA ALE NAVEI

Probleme de stabilitate

Deplasarea de marfă reprezintă un mare pericol pentru stabilitatea navelor vrachiere. Această problemă este mai mare pentru vrachierele care transportă încărcături de cereale, deoarece cerealele se stabilesc în timpul transportului și creează un spațiu suplimentar între partea superioară a încărcăturii și partea superioară a magaziei. Când nava are ruliu, încărcătura se deplasează de la o parte a navei la cealaltă. Aceasta face ca nava să fie listată, ceea ce duce la deplasarea incarcaturii si mai mult. Acest lucru poate provoca rasturnarea rapidă a navei.

În 1960, convenția SOLAS a adoptat reglementări care impunea proiectarea tancurilor de balast superioare pentru a preveni deplasarea. De asemenea, toată încărcătura a trebuit să fie egalizata sau rujata.

Un alt risc care pot afecta mărfurile, cum ar fi betoanele și agregatele fine, este absorbția umidității ambientale. Atunci când aceste mărfuri se amestecă cu apă creează noroi în partea inferioară a magaziei, ceea ce produce un efect de suprafață liberă. De aceea, sunt necesare bune practici de ventilație și monitorizare a prezenței apei.

În 1990 și 1991, 44 de nave vrachier s-au scufundat, luând împreună cu ei un total de 248 membri ai echipajului. Aceste pierderi uriașe au atras multă atenția și au fost învățate multe lucruri. Pierderile au fost asociate cu defectiuni in ceea ce priveste structura magaziilor.

Studiile efectuate la vremea respectivă au arătat un model clar:

Apa de mare intră în capacul din față, din cauza unui val mare, a coroziunii sau a unui sigiliu slab

Greutatea apei din prima magazie compromite partiționarea celei de a doua magazie

Apa intră în a doua magazie și modifică asieta navei, astfel încât mai multă apă intră în magazii

Cu două magazii umplute rapid cu apă, prova navei se scufundă și nava se scufunda rapid.

Alți factori care au fost identificați ca fiind cauza scufundărilor:

Cele mai multe nave scufundate erau cele de peste 20 de ani.

Coroziunea, în principal din cauza lipsei de întreținere, a afectat etanșările capacelor magaziei

Metodele avansate de încărcare nu au fost invocate în timpul proiectării navei

Utilizarea recentă a oțelului de înaltă rezistență, care este mai subțire decât oțelul obișnuit, poate coroda mai ușor

Multe nave au avut probleme cunoscute, dar au fost trimise oricum în mare.

În 1997, convenția SOLAS a adoptat noi norme care impunea consolidarea pereților etanși și inspecții mai amănunțite. De asemenea, toate navele vracheir de azi sunt obligate să își marcheze cu ușurință magaziile pentru a vedea triunghiurile (marcând că sunt interzise să transporte anumite tipuri de mărfuri).

Stabilitatea este capacitatea navei de a reveni la pozitia initiala de echilibru, dupa incetarea actiunii fortelor care au provocat scoaterea ei din aceasta pozitie.

Alaturi de flotabilitate, stabilitatea reprezinta una din calitatile nautice definitorii ale navei.Stabilitea navei poate fi studiata atat in plan transversal cat si in plan longitudinal. Dat fiind raportul dintre lungimea si latimea navelor, se poate considera ca acestea au suficienta stabilitate longitudinala, in orice conditii de incarcare. În consecinta, nu se impune un studiu al stabilitatii navei in plan longitudinal.

Studiul stabilitatii transversale incepe cu calcularea inaltimii metacentrice intiale, care caracterizeaza stabilitatea initiala a navei, adica comportarea acesteia la unghiuri mici de inclinare trnsversala. Unghiurile de inclinare transversala se considera mici daca nu depasesc 15o-20o si daca fila lacrimara nu este complet imersata. În cazul inclinarilor transversale mici ale navei se poate considera ca centrul de carena se deplaseaza pe un arc de cerc si in consecinta metacentrul transversal se mentine intr-un punct fix. De asemenea se poate considera ca intersectia a doua plutiri izocarene se face dupa o dreapta care trece prin centrul de greutate al acestora (teorema lui Euler).

Compararea inaltimii metacentrice initiale calculate cu inaltimea metacentrica critica, obtinuta din documentatia tehnica de incarcare si stabilitate a navei, va da o imagine asupra comportarii navei la unghiri mici de inclinare transversala. În cazul in care inaltimea metacentrica initiala calculata nu corespunde criteriilor de stabilitate ale navei se va proceda la modificarea planului de incarcare initial sau la redistribuirea greutatilor lichide de la bord in sensul modificarii Centrului de Greutate al navei incarcat.

La intocmirea planului de incarcare initial sau la distribuirea greutatilor lichide de la bord se va urmari o repartizare cat mai uniforma si simetrica a acestora fata de planul diametral astfel ca nava sa pluteasca in pozitie dreapta. Tot printr-o repartizare uniforma a greutatilor la bord in plan transversal se urmareste reducerea la minim a momentelor de torsionare in structura de rezistenta a navei.

Repartizarea neuniforma a greutatilor la bord in plan transversal poate avea drept urmare canarisirea navei cu efect negativ asupra stabilitatii transversale.

Pentru a putea aprecia comportarea navei la unghiuri mari, se va studia stabilitatea statica transversala la unghiuri mari de inclinare. Studiul stabilitatii statice transversale a navei se materializeaza in trasarea curbei de stabilitate statica, curba ce ilustreaza comportarea navei la diferite unghiuri de inclinare transversala (mici si mari).

Pentru a avea o imagine completa asupra comportarii navei la mare, in orice conditii de vreme, va trebui abordat si studiul stabilitatii dinamice, in care se iau in consideratie momentele de inclinare rapida, generatoare de viteze si acceleratii de bandare mari. Acest studiu se materializeaza in trasarea curbei de stabilitate dinamica, pentru diferite unghiuri de inclinare transversala si in calcularea bratului de rasturnare, care trebuie raportat la bratul de inclinare produs de actiunea vantului.

Deplasarea marfii prezinta un mare pericol pentru vrachiere. Problema este si mai pronuntata cu incarcaturile de cereale, din moment ce aceasta marfa se “asaza” in timpul unui voiaj si creeaza spatiu suplimentar intre partea de sus a incarcaturii si capacele magaziei. Astfel, marfa este libera sa se miste de pe o parte a navei pe alta odata cu miscarile de tangaj si ruliu ale navei. Acest lucru poate cauza bandarea navei, care la randul ei poate determina o miscare mai ampla a marfii spre partea bandata. Acest tip de reactie in lant poate rasturna un vrachier foarte repede.

Conventia SOLAS din 1960 a cautat sa rezolve acest gen de probleme. Aceste reglementari necesitau proiectarea intr-un anumit mod a rezervoarelor superioare de balast  pentru a preveni miscarea marfii. Acestea au cerut, de asemenea, ca incarcatura sa fie nivelata , folosind excavatoare in cale.Aceasta practica de nivelare reduce suprafata cantitatii de marfa in contact cu aerul , care are o urmare utila: reducerea sanselor de combustie spontana a marfii, cum ar fi carbunele, fierul si aschiile de metal.

Un alt fel de risc care pot afecta marfa uscata, este absorbtia de umiditate ambianta. Cand cimentul foarte fin si pietrisul pentru beton se amesteca cu apa, “noroiul” creat in partea inferioara a magaziei se poate misca usor si poate produce un efect de suprafata libera.Singura modalitate de a controla aceste riscuri este de a asigura o buna ventilatie si o  monitorizare atenta a prezentei apei.

Numai  in 1990 , 20 de vrachiere s-au scufundat, luand cu ele 94 de membri de echipaj. În 1991, 24 de vrachiere s-au scufundat, omorand 154 de oameni. Acest nivel de pierderi omenesti a concentrat atentia asupra aspectelor legate de securitatea vrachierelor  si un lucru important a fost invatat. Biroul American de Navigatie(“American Bureau of Shipping”) a concluzionat ca pierderile au fost 'direct trasabile de la slabiciunea structurii magaziilor de marfa' si “Lloyd's Register of Shipping” a adaugat ca partile corpului navei nu ar putea rezista 'combinatiei de coroziune locala, fisurilor datorate sarcinilor si avariilor operationale'.

Studiile asupra accidentelor au demonstrat un tipar clar:
1. Apa de mare intra prin bocaportile primei magazii din cauza unui val mare,a unei izolari subrede,coroziune ;

2. Greutatea de apa in plus din prima magazie compromite partitia din a 2-a magazie ;
3. Apa intra in a 2-a magazie si modifica asieta atat de mult incat mai multa apa intra in magazii
4. Cu doua magazii rapid umplute cu apa, prova se afunda si nava se scufunda intr-un timp  scurt, lasand un timp insuficient echipajului de a reactiona.

Practicile anterioare au cerut navelor sa reziste la inundarea primei magazii de la prova, dar nu au luat in considerare protectia impotriva situatiilor in care si a 2-a magazie s-ar inunda. Cazul in care doua magazii de la pupa sunt inundate nu este mai bun pentru ca sala motoarelor este rapid inundata, lasand nava fara de propulsie. Daca doua magazii de la mijlocul navei sunt inundate, tensiunea pe corpul navei poate deveni atat de mare incat nava s-ar putea rupe in doua.

Alti factori contribuabili au fost identificati:

1. Cele mai multe epave implicau nave de peste 20 de ani. O saturatie de nave de aceasta varsta a avut loc in anii 1980, cauzata de o supraestimare a cresterii comertului international. În loc sa le inlocuiasca prematur, companiile de transport maritim au fost obligate, din motive legate de costuri de a mentine navele imbatranite in functiune.

2. Coroziunea, datorata lipsei de intretinere,a afectat izolarea capacelor si rezistenta peretilor transversali care separa magaziile.Coroziunea este detectata dificil din cauza dimensiunilor imense a suprafetei de inspectat.

3. Metode avansate de incarcare nu au fost prevazute in momentul in care navele au fost proiectate. În timp ce noile procese sunt mai eficiente, incarcarea este mai dificil de controlat (poate dura peste o ora doar pentru a opri operatiunea), ocazional duce la supraincarcarea navei. Aceste socuri neasteptate, in timp, poate afecta integritatea structurala a carenei.

4. Recent, folosirea de otel rezistent la tensiuni mari(“high tensile steel”) in constructia navelor permite acestora sa-si pastreze aceeasi rezistenta cu material mai putin si mai usor. Cu toate acestea, pentru ca este mai subtire decat otelul obisnuit, otelul HT poate coroda mult mai usor, plus se poate dezvolta uzura metalului in marile agitate.

5. Potrivit Lloyd's Register, o cauza principala a fost atitudinea armatorilor, care au trimis nave cu probleme cunoscute pe mare.

Separații longitudinale (longitudinal divisions) Sunt amenajate în magaziile navei destinate cerealelor, avînd rolul de a reduce efectul deplasării acestei mărfi sau de a limita înălțimea încărcăturii folosite pentru fixarea suprafeței cerealelor, în compartimentele parțial umplute. Aceste separații sînt constituite din: pontili cu secțiune în formă de H (uprights) dispuși în planul diametral al magaziei la anumite intervale și amarați în borduri cu tiranți și din dulapi sau panouri (shifting boards) fixați între pontilii respectivi. Separațiile longitudinale montate în magaziile navei trebuie să fie etanșe (să nu permită trecerea boaelor de cereale). La navele cu mai multe punți, separațiile longitudinale care se montează în magaziile dintre punți trebuie să se extindă pe toată inălțimea spațiului întrepunte. Dacă la aceeași navă compartimentul este umplut parțial, atunci separația longitudinală va trebui să se extindă în jos în masa cerealelor pe o adîncime de 1/18 din lățimea maximă a compartimentului și în același timp să depășească nivelul cerealelor încărcate tot cu 1/18 din Bmax; în acest caz separația longitudinală are rolul să reducă efectul deplasării cerealelor. Dacă în același compartiment umplut parțial urmează să se încarce săcărie sau alte mărfuri adecvate în scopul fixării suprafeței cerealelor, atunci separația longitudinală va trebui să se extindă cu cel puțin 0,6 m peste suprafața cerealelor rujate. In funcție de lățimea navei, compartimentele sale destinate încărcării de cereale pot avea una sau mai multe separații longitudinale, dispuse la intervale egale față de planul diametral longitudinal al navei.

Puțuri de alimentare (feeders and trunks) sînt amenajări speciale montate la gurile de magazie, cu o încărcătură suplimentară de cereale, care pe timpul călătoriei se scurge treptat în magazie și umple spațiile goale rezultate în urma tasării. Sînt construcții din lemn confecționate din dulapi sau panouri de forma unei cutii fără capac si fără fund. Capacitatea puțurilor de alimentare este de 2-8% din volumul total al magaziei respective. In toate cazurile de instalare a puțurilor de alimentare se va ține cont de efectul acestora în calculul stabilității transversale a navei încărcate cu cereale. Intreg inventarul privind amenajarea navei, cu puțuri de alimentare și separații longitudinale este furnizat de șantierul naval în care s-a construit aceasta.

Constructia navelor de tip vrachier

Designul unui transportator vrac depinde de tipul de încărcătură pe care o va transporta. Cel mai important factor este densitatea încărcăturii. Densitățile pentru încărcăturile în vrac variază de la 0,6 tone pe metru cub pentru încărcături precum cerealele până la 3 tone pe metru cub pentru mărfurile ca minereul.

Al doilea factor care determină dimensiunile navei este dimensiunea porturilor și căilor navigabile pe care va călători. Acest lucru înseamnă că un magazin care este destinat să treacă prin Canalul Panama va fi limitat de fasciculul și lățimea sa.

HULL Shape

Bulkers sunt concepute în primul rând pentru a stoca eficient marfa. Deși arcul bulbos permite o navă să se deplaseze mai ușor prin apă, în ultimul timp designerii se apleacă spre simplele arcuri verticale de pe bulversele mari. Corpurile întregi, cu coeficienți de bloc mare, sunt aproape universali și, ca urmare, bulkers sunt în mod inerent lent. Acest lucru este compensat de eficiența lor. O măsură a acestei eficiențe se găsește în raportul dintre greutatea navei goale și tonajul său mort. Pentru bulkers această cifră variază între 12% pentru un buldozer mare Capesize la 20% pentru o navă Handymax mai mică.

Camera motoarelor unui bulker este situată de obicei lângă pupa, sub casă și deasupra rezervoarelor de combustibil pentru a reduce lungimea conductelor. Motoarele mai mari, de la Handymax, au un motor diesel în doi timpi, care se mișcă direct dintr-o singură elice. Un alternator este cuplat direct cu arborele elicei și este utilizat un generator auxiliar. Pe cele mai mici aglomerări, se folosesc unul sau două duzeluri în patru timpi și cuplat cu elicea printr-o cutie de viteze. Viteza medie a navelor de proiectare pentru bulkers de la Handysize și de mai sus este între 13.5 și 15knots (28km / h). Viteza elicei este relativ scăzută, la aproximativ 90 de rotații pe minut.

CAPACELE DE MAGAZIE

O trapă sau un hatchway este deschiderea care se găsește în partea superioară a portbagajului. În mod obișnuit, husele sunt cuprinse între 57% și 67% din lungimea ramelor. Căpriori trebuie să fie mari pentru a permite încărcarea și descărcarea eficientă a încărcăturilor, însă mărimea acestora prezintă, de asemenea, probleme structurale. Zonele de trapă sunt adesea întărite prin utilizarea unor elemente de rigidizare sau rigidizare. Ambele adaugă greutate navei.

Multe sisteme de ecluze utilizate astăzi traversează capacul trapei înainte, înapoi, în lateral, ridică-le sau se îndoaie. Este foarte important ca capacele trapei să fie etanșe la apă, deoarece trapele neacoperite duc la inundarea încărcăturii, ceea ce reprezintă una dintre principalele cauze ale scufundării bulverselor.

HULL
bulkers au, de obicei, aceeași secțiune transversală găsită pe majoritatea navelor comerciale. Colțurile superioare și inferioare ale locașului și zona dublă a fundului sunt utilizate ca rezervoare de balast. Tancurile din colț sunt întărite și servesc altui scop, pe lângă controlul ornamentelor navei. Atunci când este proiectat un bullet, unghiul rezervoarelor de colț trebuie să fie mai mic decât unghiul de repaus al încărcăturilor anticipate. Această abordare reduce foarte mult riscul de mișcare sau de schimbare a încărcăturii între părți, care poate fi periculoasă pentru navă.

Dubletele duble utilizate sunt supuse la mai multe constrângeri de design, de asemenea. Cea mai importantă constrângere este că ele trebuie să fie suficient de mari pentru a permite trecerea țevilor și a cablurilor. De asemenea, aceste zone trebuie să aibă suficient spațiu pentru a permite accesul sigur al echipajului pentru efectuarea lucrărilor de întreținere și anchete. Pe de altă parte, preocupările privind greutatea în exces și volumul risipit păstrează spațiile duble foarte mici.

Bultorii de cocă sunt, de obicei, fabricați din oțel moale, deși unii producători preferă oțel de înaltă rezistență pentru a reduce greutatea proprie. Cu toate acestea, utilizarea oțelului de înaltă rezistență pentru armături longitudinale și transversale poate reduce rigiditatea corpului și rezistența la coroziune. Oțelul forjat este utilizat pentru unele părți ale navei, cum ar fi suportul arborelui cu arbore. Partițiile transversale sunt realizate din fier ondulat, armat la partea inferioară și la racorduri. A fost investigată construirea unor corpuri de tip bulk folosind un sandwich din oțel de beton.

În ultimul deceniu, cocații dubli au devenit populare printre producători. Designul navei cu cocoși dubli se adaugă la lățimea sa, deoarece bulkerele au deja fundul dublu. Folosind corpul dublu face loc toate elementele structurale ale părților laterale, îndepărtându-le astfel din locașuri. În acest fel, volumul capacelor este mărit, iar structura lor este simplificată, ceea ce ajută la încărcarea, descărcarea și curățarea. Ambele părți îmbunătățesc și capacitatea de balastare a navei, ceea ce este deosebit de important în transportul de mărfuri ușoare: nava ar putea să-și sporească pescajul pentru motive de stabilitate sau sechestru, ceea ce se face prin balastarea apei.

GURILE DE VENTILATIE

Gurile de ventilatie sunt foarte importante pentru aceste tipuri de nave avand in vedere ca poate transporta o mare varietate de marfuri. In ceea ce priveste trasportul cerealelor, al carbunelui sau al altor marfuri, este necesara o ventilatie corespunzatoare pentru a evita incingerea, auto-aprinderea sau degradarea marfurilor transportate. De aceea navele vrachiere trebuie sa aiba un sistem de ventilatie eficient.

4. Tendinte in construirea si dezvoltarea navelor de tip vrachier

4.1 Dezvoltarea modalitatilor de incarcare-descarcare, portuare si ale navelor

Datorită eficienței economice marite, vrachierele universale au dobandit o largă răspândire, construindu-se vrachiere perfectionate ( de tip OBO( oil-bulk-ore) sau de tip PROOBO care poate transporta si produse petroliere). Avand in vedere construire unor astfel de nave, a aparut o necesitate de dezvoltare si al sistemelor portuare de incarcare- descarcare. Aceasta necesitate a aparut in urma constatarii ca navele petrec mai mult timp in interiorul unui port decat pe mare. Astefl, operatiunile de incarcare-descarcare au inceput sa se dezvolte de la cele portuare, pana la cele proprii, din dotarea navelor, cu o capacitate marita de manipulare a marfii in decursul unei ore.

Un tip de macara este macaraua de tip cangur(figura 4.1). O astfel de macara are o viteza de rotatie marita si o capacitate de manipulare de pana la 50 de tone. Datorita jibului, aceasta poate atinge cu usurinta atat marfa care se afla in interiorul magaziei navei, cat si cea de pe cheu, fiind benefica pentru orice tip de marfa.

O alta categorie de macarale de cheu sunt cele STS(figura 4.2). In functie de necesitate acestea s-au dezvoltat de la cele panamax(cu o intindere a bratului de pana la 38 de metrii), pana la cele megamax( cu o intindere a bratului de pana la 53 de metrii). Acestea au o capacitate de incarcare de siguranta de la 40 tone metrice pana la 100 tone metrice.

O alta categorie de macarale sunt cele ale navei(figura 4.3). Acestea au o capacitate de manipulare mai scazuta decat cele de la cheu datorita faptului ca stanbilitatea navei sufera in momentul cand o greutate este mutata la sau de la bord. Pentru navele comerciale aceste tipuri de macarale au o capacitate de extindere a bratului de pana la 30 de metrii, cu o capacitate de manilupare a marfii in siguranta de pana la 35 tone metrice.

In transportul maritim trei elemente structurale stau la baza comertului( nava, marfa si portul). Datorita capacitatii mari de marfa transportata,care detine un rol hotarator in dezvoltare, navele si porturile au suferit si ele unele modificari pentru a satisface nevoile consumatorilor. La inceput marfa transportata provenea numai din materii prime, insa o data cu trecerea anilor marfa a fost manufacturata si au aparut pe piata mondiala diverse sortimente, si diverse tipuri de marfa de transportat.

In anul 2011 consumul de otel avea sa creasca cu peste 6.5% fata de anul precedent, ajungand la un record de 1.6 bilioane tone, China acoperind aproximativ jumatate din productia mondiala. Pentru manipularea elementelor din industria metalurgica s-au dezvoltat noi tipuri de macarale, fiind extrem de eficiente in ceea ce priveste durata de stationare a navelor in port.

4.2 Caracteristici constructive

Caracteristicile constructive sunt destinate sa asigure rezistenta navei pentru zona de navigatie corespunzatoare pentru clasa sa, prin certificatul de clasa. Acestea sunt in general realizate prin planul de constructie al navei, prin elementele de structura longitudinale si transversale, prin calitatile nautice, cat si prin dotarile navei cu instalatii, aparate si alte mijloace necesare la bord.

Realizarea condițiilor constructive garantează în prim plan siguranța navei, urmata apoi de cea a mărfii și a echipajului. Împreună cu alte condiții armatorul are obligatia pesonala de a asigura o buna stare de navigabilitate a navei, prin personalul de la bord, prin provizii si prin alte mijloace.

Prin urmare, caracteristicile constructive ale navei au fost determinate de urmatoarele acte normative:

Conventia internationala pentru ocrotirea vietii pe mare (SOLAS) din 17 iunie 1960;

Conventia internationala a liniilor de incarcare (Load Line) din 1966;

Realizarea conditiilor la nivelul navei se asigura prin urmatoarele elemente:

Spatiu adecvat;

Amenajari corespunzatoare;

Raport convenabil intre deadweight si deplasament de plina incarcare;

Viteza economica a navei sa fie mare;

Consumuri si cheltuielile de intretinere zilnice sa fie cat mai scazute.

Diversificarea mărfurilor, cererile mari de materii prime și de produse manufacturate au condus la diversificarea și specializarea navelor, la creșterea tonajului unitar și a vitezelor economice, precum și la dotarea cu instalații perfecționate în care mecanizarea și automatizarea se află la nivelul maxim atins de tehnica mondială, iar manipularea mărfurilor pentru transbordarea nava-cheu, cheu-navă își croiește cu succes drum către fluxul continuu generalizat. În paralel, creșterea traficului de mărfuri și dezvoltarea construcțiilor navale au condus, implicit, la modernizarea și extinderea porturilor, atât a radelor și acvatorului pentru accesul marilor unități navale moderne, cât și a frontului de operare prin extinderea sa, prin înălțarea cheurilor și dotarea navelor cu instalații de mare debit, prin construcția danelor specializate, inclusiv a terminalelor portuare maritime și prin organizarea teritoriului portuar: platforme, depozite magazii, căi de comunicații, mijloace rutiere moderne, personal specializat.

De aceea, o navă oricât de modernă și de perfect organizată, nu-și poate asigura rentabilitatea calculată în transport decât pentru mărfuri corespunzător ambalate, pregătite la timp și manipulate sigur și rapid, într-un port care asigură condiții de lucru la același nivel de dotare și organizare ca nava.

4.3 Evolutia sistemelor de navigatie

Conceptul de ECDIS ( harti electronice) a fost introdus in jurul anilor 1980. Ideea sistemului a aparut o data cu dezvoltarea celorlalte sisteme de navigatie. Primele harti electronice au fost cele realizate prin introducerea fiecarui pixel in parte, insa acestea nu puteau fi folosite datorita cantitatilor mici de informatie pe care o putea genera. In zilele noastre, la bordul navei este obligatoriu ca planul voiajului sa se faca pe harti electronice, hartile de hartie ramanand doar ca o sursa de rezerva. Acest sistem de navigatie este intr-o continua dezvoltare.

4.4 Evolutia sistemelor de propulsie

Cateva din momentele cheie din instoria navigatiei moderne, pentru intreaga civilizatie cat si pentru tara noastra, sunt reprezentate de:

– aparitia primei nave cu elice din lume, fiind lansata in anul 1839, avand un motor de 80 CP care permitea sa prinda o viteza prin apa de 10 noduri;

– aparitia primei nave cu vapori, cu roti cu zbaturi, a Marinei Militare Romanesti;

– aparitia primei nave civile prevazuta cu propulsie nucleara, spargtorul de gheata sovietic Lenin.

Dezvoltarea constructiilor navale este intr-o asociere cu dezvoltarea si perfectionarea sistemelor de propulsie. Alegerea unui astfel de sistem reflecta profilul de operare al navei, analizand totodata si performantele economice ale instalatie de propulsie, in vederea reducerii consumului de combustibil.

Un sistem de propulsie elicient datorita capacitatii de rotire a propulsorului este propulsorul azimutal. Acest tip de propulsor realizeaza deplasarea navei in orice directie, indiferent de viteza pe care o are nava, asigurand navei o manevrabilitate excesiva si la viteze mici.

Propulsorul azimutal are avantaje precum:

Eliminarea componentelor instalatiei de propulsie: arborele, reductor, elice cu pas reglabil;

Reducerea spatiului ocupat de instalatia de propulsie de la nava

Compartimentul masini este mai mic;

Reducerea zgomotelor;

Reducerea vibratiilor;

Siguranta in exploatarea navei;

Consum redus;

Cost de intretinere redus;

Montaj simplu.

Insa, ca mai toate sistemele de propulsie moderne, si acest sistem prezinta dezavantaje. Principalul dezavantaj al acestui sistem benefic de propulsie il reprezinta pretul.

4.5 Tendinte de exploatare ale navelor

Prima nava fara echipaj,Yara Birkeland, urmeaza sa fie lansata in decursul anului 2018, aceasta fiind o nava vrachier care va livra ingrasaminte pe un traseu de 37 de mile in sudul Norvegiei.

Aparitia unei astfel de nave care opereaza fara echipaj la bord reprezinta un avant in domeniul maritim, dar si afecteaza destul de mult comertul maritim.

Construirea unei astfel de nave poate ajunge si de trei ori mai mult decat construirea unei nave cu aceleasi dimensiuni clasice, insa proiectantii acesteia afirma ca aceasta nava opreaza fara consum de combustibil sau de echipaj, costurile anuale putand fi reduse cu pana la 90%.

Cu ajutorul GPRS, al radarelor, camerelor si al senzorilor foarte dezvoltati, acest tip de nava poate sa ia decizii de una singura si sa faca manevre de evitare a unei coloziuni. Cel care conduce acest proiect este Petter Ostbo, care declara ca odata ce reglementarile internationale intra in vigoare si navele fara echipaj sunt acceptate de catre IMO, doresc sa investeasca pentru nave mai mari care pot efectua rute mai lungi.

Organizatia Maritima Internationala nu se asteapta ca aceste reglementari sa intre in vigoare pana in anul 2020, in timp ce marii armatori declara navele autonome vor fi folosite doar pentru distante scurte la inceput, urmand ca in decursul anilor sa fie inlocuite si de cele care fac traversade.

In privinta navelor autonome, compania Rolls-Royce lucreaza de ceva ani la proiectul „nava fara echipaj”, al celor ghidate de pe uscat, lansarea lor fiind posibila in annul 2030. De asemenea, si Norvegia a pus bazele unei societati de testare pentru astfel de nave. Insa, acestia nu singurii care doresc sa implementeze cat mai repede aceste modele de nave, fiind o intrecere acerba intre marile state constructoare de nave pentru lansarea primei astfel de nave.

In acest sens, marii constructori si operatori de nave din Japonia au format o alinta pentru a realiza nava autonoma pana in anul 2025.

Se presupune ca introducerea unor astfel de nave ar putea sa reduca considerabil numarul de sinistre maritime, care s-au inmultit in ultimii ani.

Dezvoltarea acestor tehnologii este estimata la cateva sute de milioane de dolori, acest sistem urmand sa incorporeze thenologii precum conectarea diverselor dispozitive la retea, pentru a putea aduna informatii privind vremea, obstacole periculoase. Pe baza acestor date, sistemul autonomva alege ruta cea mai scurta si sigura posibila, cu un consum de combustibil redus si fara poluare.

Aceste tipuri de nave vor anunta din timp posibilele defectiuni de la bord, defectiuni care ar putea ajuta la evitarea unor accidente maritime.

Se doreste de asemenea ca navigatia sa se efectueze fara piloti la intrarea in bazinul portuar, sperandu-se sa se reduca la jumatate numarul de accidente maritime pe an.

Statul japonez isi propune sa ia conducerea acestor tehnologii navale si se asteapta sa ajunga sa detina aproximativ 30% din piata vanazarilor de nave noi.
Aparitia navelor autonome va schimba radical transporturile maritime, producand avantaje unor sectoare, dar afectand grav numeroase domenii de activitate si locul de munca a celor peste 1,2 milioane de navigatori, la care se adauga si sutele de mii de piloti din intreaga lume. Necesarul de marinari va scadea considerabil, iar cei care raman in aceasta activitate avand un venit mult mai scazut decat cel actual.Vor disparea numeroase functii de pe mare, insa vor aparea altele noi pe uscat legate de intretinerea si programarea noilor sisteme de navigatie. Invatamantul superior de marina va disparea treptat, urmanad sa fie afectate si celelalte ramuri care ajuta la intretinerea sigurantei navigatiei, urmand ca producatorii de echipamente navale sa se adapteze noilor cerinte sau se vor declara in insolventa totala.

5. Tendinte

5.1  Vrachierele universale

Vrachierele universale ofera conditii de exploatare superioare in ceea ce priveste marfa, transportul si descarcarea acestora, cu exceptia unor anumite categorii de marfuri cum ar fi cimentul. Ca si toate navele maritime, si vrachierele universale trebuie sa detina capacitatea de a naviga in conditia de balast.

In genere, aceste tipuri de vrachiere sunt destinate sa transporte marfuri precum: minereuri grele, minereuri usoare, carbuni, cereale.

Vrachierele universale trebuie sa indeplineasca anumite cerinte, precum:

Magaziile sa fie astfel construite incat sa permita incarcarea diferitelor tipuri de marfa solida in vrac;

Sa aibă un numar suficient de magazii;

Sa nu necesite separatii longitudinale;

Sa nu necesite puturi de alimentare;

Sa permita o curatare rapida;

Momentele de incovoire sa nu afecteze rezistenta longitudinala;

Tancurile de balast sa asigure un pescaj satisfacator si o stabilitate necesara.

Vrachierele universale sunt de trei tipuri:

Vrachiere cu tancuri de balast – superioare si inferioare si cu dublu fund .Aceste nave sunt cele care transporta carbune si cereale si care nu satisfac cerintele impuse pentru navele care transporta minereuri grele. La aceste nave in cazul in care nava transporta cereale usoare sau carbune, se pot incarca tancurile superioare pentru ca nava sa aibă o stabulitate mai buna. Tancurile de balast al acestor nave asigura un pescaj convenabil si o stabilitate corespunzatoare, iar la navele care au capacitati diferite ale magaziilor, se poate utiliza una dintre acestea pentru balastare cu conditia sa aibă pereti longitudinali in cazul in care magazia ocupa toata latimea navei.

Vrachierele cu doi pereti despartitori longitudinali – pereti care se intind pe toata lungimea navei, la o distanta egala intre ei, incepand de la punte pana la o anumita dinstanta de paiol. In cazul in care acest tip de nava transporta minereuri, se va umple intreg spatiul dintre cei doi pereti. Volumul spatiilor centrale din magazie este proiectat in asa maniera incat nava sa poate incarca la maxim magaziile cu minereuri usoare. In cazul in care nava trebuie sa transporte mineruri grele, una dintre aceste magazii poate sa ramane goala, fara a afecta rezistenta si stabilitatea navei. In cazul transpotului de carbune, la descarcarea acestuia se vor intampina unele probleme, deoarece spatiile laterale se descarca cu mari dificultati datorita dimensiunilor mici ale gurilor de descarcare. Tancurile de balast sunt cele de gurna, de dublu fund, acest lucru oferind navei o stabilitate excesiva in timpul navigatiei cu balast la bord. De aceea, aceste tipuri de nave sunt special concepute pentru transportul de cereale si minereuri.

Vrachiere cu magazii superioare de tip tweendeck – sunt nave care are intre magaziile obisnuite, compartimente de volum mic, in forma de litera V sau U, denumite si magazii superioare. Fiecare magazie superioara este impartita prin doi pereti longitudinali, formandu-se trei compartimente: un compartiment central si doua laterale. Compartimentul central se incarca normal, prin gura de incarcare a magaziei, urmand ca celelalte doua sa fie umplute din guri laterale mici, limitand astfel incarcarea anumitor marfuri. In cazul transportului de cereale se vor incarca toate magaziile, inclusiv cele laterale.In cazul transportului de minereuri grele se va incarca partial magazia principala, urmand sa se incarce complet magaziile superioare. Cu ajutorul acestor tipuri de nave se poate transporta si titei, care se incarca in toate magaziile, spatiile gurilor de magazii jucand rolul de spatii de expansiune.

5.2  Vrachierele combinate

Vrachierele combinare sunt nave care au o dublu folosinta. Aceste nave pot transporta minereuri sau carbune intr-o directie si produse petroliere in alte porturi. Aceste tipuri au dus la rezolvarea problemelor de navluri de intoarcere sau care au redus la minim perioada de navigatie in balast.

Ca si tipuri de vrachiere combinate intalnitesunt:

Vrachierul combinat minereu / petrol (O/O) – se aseamana cu un mineralier, fiind insa dotat si cu tubulaturi si pompe care ajuta la incarcarea si descarcarea produselor petroliere. Pentru aceste tipuri de nave minereul se inbarca numai in magaziile centrale, urmand ca produsele petroliere sa se ambarce in celelalte spatii centrale si in tancurile de balast laterale.

Vrachierul combinat carbune / minereu – acet tip de nava are ca si rol de a elimina si scurta navigatia in balast, transportand in ambele sensuri marfuri diferite.

Vrachierul OBO ( ore / bulk / oil) – este unul dintre cele mai des intalnite si bine concepute vrachiere combinate. Acest tip de nava poate transporta in conditii oprime de incarcare fie minereuri, fie alte marfuri solide in vrac , fie produse petroliere. Este o nava care se evidentiaza prin tehnica de incarcare mai multor tipuri de marfa, satisfacand nevoile armatorilor si a navlositorilor. Nava este inpartita in mai multe magazii, accesul in magazie fiind facilitat de gurile de magazii de la nivelul puntii principale.