.toate Capitolele [308248]

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 vrachier

3.1 STRUCTURA  VRACHIERELOR

Vrachierele sunt astfel construite incat sa faciliteze stocarea marfurilor intr-un mod efficient. Ele sunt construite intr-un system de osatura combinat sau longitudinal. Corpul navei este astfel construit incat sa aibe o singura punte, cea principal.

Pentru a micsora efortul in construirea acestor nave, s-a decis ca vrachierele sa se construiasca cu o singura curbura a carenei, cu bulb in prova navei, pentru a facilita deplasarea prin apa a nevei. Carenele navei sunt complexe, ce au un coeficient bloc mare, sunt universale, ceea ce determina si deplasarea lenta prin apa a vrachierelor. Navele mici, de aproximativ 35000 DWT, pot transporta de pana la cinci ori capacitatea navei goale, ajungandu-se ca la navele de tip capsize sa poate transporta de pana la opt ori capacitatea navei goale.

Sectiunea transversala a vrachierelor este una tipica, pentru orice nava comerciala. In partea de sus si de jos a navei se afla amplasate tancurile de balast. Tancurile din colturi sunt consolidate si servesc la modificarea asietei navei. Santierele navale aleg ca tancurile de colt sa fie astfel plasate incat sa fie sub un unghi mai mic decat cel al inclinarilor anticipate ale marfurilor, pentru a teduce miscarea dezordonata a incarcarutii, care pot pune in pericol nava.

Proiectarea dublului fund a fost oarecum dificila, deoarece acesta trebuia sa fie sufucient de inaltat incat pe acolo sa treaca toate tevile si clablurile de pe nava. Aceasta zona trebuie sa asigure si intrarea si iesirea personalului in conditii de siguranta, pentru efectuarea inspectiilor si lucrarilor necesare.

Corpul navei este construit din otel usor, ales de catre proiectanti in scopul de a reduce greutatea proprie a navei. De asemenea, utilizarea unui astfel de otel prezinta si unele dezavantaje in ceea ce priveste rezistenta la coroziune si la tensiunile mari in plan longitudinal si transversale. Totusi, in unele parti ale navei trebuia utilizat si otelul forjat pentru a mari rezistenta navei, cum ar fi in zona care sustine axul elicei.

Pe langa dublu fund, care este foarte popular in proiectarea de nave, apare si termenul de carenei duble, fapt care determina marirea latimii navei. Principiul de bord dublu faciliteaza volumul magaziilor, fapt ce ajuta la incarcarea, descarcarea si curatarea magaziilor. De asemenea, nava poate balasta apa in aceste compartimente atunci cand nava transporta marfa usoara, oferindu-I acesteia o stabilitate mai buna.

Un model nou al navelor vrachier este cel HY-CON, care urmareste sa dubleze prima si ultima magazine cel mai mult, lasand celelalte magazii simple, fara intariri longitudinale si transversal. Acest model duce la soliditatea navei, reducand totodata si greutatea navei goale.

Modelul navelor cu bordure duble a devenit obligatoriu pentru navele de tip Panamax si Capsize, chiar daca aceste borduri duble pot ascunde coroziuni nevazute in sistemul de osatura al navei.

Principala problema a vrachierelor este pericolul de a se rupe pupa, loc unde se afla castelul navei, problema principala in ceea ce determina rezistenta longitudinala in proiectarea navei. In cazul proiectarii navei, proiectantii navali calculeaza in primul rand la ce sarcini poate fi supusa nava respectiva, urmand ca apoi sa sa determine structura de rezistenta necesara navei care urmeaza sa fie construita.

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.

3.2 Probleme de stabilitate

Stabilitatea este capacitatea navei de a reveni la pozitia initiala de echilibru, dupa incetarea actiunii fortelor care au provocat scoaterea ei din aceasta pozitie. Acesta reprezinta o calitate nautica a navei, impreuna cu flotabilitatea, esentiale pentru buna stare de navigabilitate a navei. Stabilitatea poate fi studiata atat in plan transversal cat si in plan longitudinal.

Cea mai intalnita problema de stabilitate pentru navele vrachiere o reprezinta deplasarea marfii. Acest pericol de deplasare se intalneste in principiu la navele care transporta cereale, deoarece acestea se deplaseaza foarte usor dintr-un bord in celalalt, chiar si la cea mai mica inclinare a navei, determinand navei un moment de canarisire, ceea ce poate provoca si o rasturnare rapida a navei.

Conventia SOLAS a adoptat anumite reglementari cu prvire la aceste probleme, in 1960, impunand ca la finalul incarcarcarii sa se efectueze operatiune de rujare sau egalizare a marfii, si deasemeni impunerea amplasarii tancurilor de balast superioare. Aceasta operatiune de rujare sa egalizarea a marfii avea ca rol de a reduce suprafata cantitatii de marfa in contact cu aerul, avand o urmare utila: reducerea sanselor de combustie spontana.

Un alt risc al degradarii marfii si al pierderii stabilitatii este absortia de umiditate din atmosfera. In urma acestei constatari, s-a decis sa fie o monitorizarea permanenta a apei din interiorul magaziei si o ventilatie corespunzatoare tipurilor de marfa transportate.

Conform rapoartelor, in perioada 1990-1991 aproximativ 44 de nave vrachier s-au scufundat, luand totodata viata a 248 de marinari. Dupa aceste dezastre, s-au efectuat anumite studii care au demonstrat sursele acestora:

Apa de mare intra prin capacul de magazie din prova;

Greutatea apei din prima magazie compromite de asemenea si cea de-a doua magazie;

Odata apa ajunsa si in magazia a doua se modifica si asieta navei;

Cu doua magazii umplute cu apa nava isi pierde stabilitatea longitudinala, iar acesta se scufunda rapid.

Practicile anterioare au impus navelor sa reziste la inundarea primei magazii, insa nu precizau nimic de cea dea doua magazie. Cazul in care doua magazii de la pupa erau inundate nu era cel mai bun pentru ca sala motoarelor este rapid inundata, nava ramanand fara de propulsie. De asemenea, nici doua magazii de la mijloc nu pot fi inundate simultan deoarece tensiunea de pe corpul navei poate deveni atat de mare incat nava se poate rupe in doua.

Alte cauze care au dus la scufundarea celor 44 de nave sunt:

Cele mai multe nave aveau peste 20 de ani. Armatorii in loc sa inlocuiasca prematur aceste nave vechi, au preferat din considerente economice sa pastreze aceste nave pana la epuizare.

Coroziunea, datorata slabelor investitii ale armatorilor. Din cauza acesteia s-a afectat izolarea si rezistenta capacelor si al peretilor transversali;

Folosirea otelului rezistent la tensiuni mari, care se corodeaza mult mai usor

O cauza principala, potrivit Lloyd Register, a fost trimiterea navelor cu probleme cunoscute pe mare.

Prin studiul stabilitatii transversale se intelege o sumedenie de calcule, care ince cu inaltimea metacentrica initiala. Se studiaza inaltimea metacentrica pentru a se observa cum se comporta nava la inclinari transversale, atat la unghiuri mici(15˚ – 20˚) cat si la unghiuri mari ( peste 20˚). Dupa ce se calculeaza inaltimea metacentrica initiala aceasta se compara cu inaltimea metacentrica critica, extrasa din documentatia navei, putand astfel observa cum se comporta nava si daca este pericol de rasturnare. In cazul in care inaltimea metacentrica este negativa, se va modifica planul de incarcare sau se va redistribuii greutatile lichide de la bordul navei.

La intocmirea planului de incarcare initial se va urmari o distribuire uniforma a marfii fara de planul diametral, astfel incat nava sa fie pe chila dreapta. Totodata, prin intocmirea corecta a planului de incarcare se urmareste si reducerea la maxim a momentelor de torsiune asupra structurilor de rezistenta ale navei.

Odata cu repartizarea neuniforma si intocmirea planului de incarcare incorect poate avea drept urmare si o canarisire a navei, ceea ce este un efect negativ asupra stabulitatii transersale a navei.

Pentru a vedea comportarea navei la unghiuri mari de inclinare, se studiaza stabilitatea statica la unghiuri mari de inclinare, materializata prin determinarea curbei de stabilitate statica, curba care determina unghiul maxim de inclinare si unghiul la care puntea principala intra in apa.

3.3 Constructia navelor de tip vrachier

Atunci cand se decide construirea unei nave, armatorul trebuie sa ofere informatii santierului constructor in legatura cu tipurile de marfa ce urmeaza sa transporte nava. Marfurile vrac au densitati diferite. Aceasta variaza intre 0,6 tone pe metru cub(cereale) ajungand pana la 3 tone pe metru cub(minereurile).

Un alt detaliu care trebuie tinut cont cand se determina dimensiunile navei este caile navigabile precum si dimensiunile si adancimile apelor portuare. Aceast aspec semnifica ca o nava care va dori sa treaca canalul Panama nu poate avea dimensiuni mai mari decat a unei nave vrachier de tip Panamax.

3.3.1 Corpul navei

Navele vrachier sunt construite in asa maniera incat sa permita stocarea incarcaturii eficient. Bulbul permite navei o inaintare prin apa mai usoara, iar corpurile intregi, cu coeficienti bloc mare, fac ca acest tip de nava sa fie lenta.

Camera motoarelor este situata de obicei in pupa navei, sub castel si exact deasupra tancurilor de combustibil, tocmai opentru a se reduce lungimea conductelor.

3.3.2 CAPACELE DE MAGAZIE

Capacele de magazie reprezinta deschiderile care se gasesc in partea superioara a magaziei. In mod normal aceste capace ocupa un total de 57% – 67% din lungimea si latimea magaziei, tocmai pentru a facilita incarcarea si descarcarea. De obicei, pentru ca aceste capace de magazie trebuie intarite structural, se utilizeaza unele elemente de rigidizare a acestora, care maresc greutatea navei goale.

Cele mai desc intalnite tipuri de deschidere ale capacelor sunt inainte-inapoi, in lateral sau cele care se ridica sau se indoaie. Este foarte important ca aceste capace sa fie etanse la apa, deoarece daca nu sunt se poate ambarca apa in magazie, ceea ce duce la degradarea martii.

3.3.3 Magaziile navei

Navele vrachier au de obicei ceeasi forma a magaziilor. In partea superioara si inferioara , precum si sub paiolul magaziei se afal tancurile de balast. Pe langa tancuri de balast, tancurile de la partea superioara mai servesc si pentru a reduce cat mai mult riscul de miscare a marfii din magazie, care poate dauna stabilitatii navei.

Dublul fund sunt supuse mai multor examinari, deoarece pe acolo vor trece toate tevile si cablurile din prova in pupa, insa acestea nu trebuie sa ocupe un spatiu prea mare, deoarece acolo nu se poate ambarca marfa.

3.3.4 GURILE DE VENTILATIE

Gurile de ventilatie sunt extrem de importante pentru aceste nace, deoarece vrachierele pot transporta o sumedenie de marfuri. In cazul transportului de cereale, al carbunelui sau al altor marfuri care necesita ventilatie, este necesar introducerea de oxigen in magazie pentru a evita incingerea, auto-aprinderea sau degradarea marfurilor. Din aceste motive, navele vrachier trebuie sa aibă un sistem de ventilatie, natural sau artificial, foarte 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.