Сухогрузные суда. Универсальные сухогрузные суда. Специализированные суда: контейнеровозы, лихтеровозы, суда с горизонтальной грузообработкой, рефрижераторные суда, лесовозы

31 32 33 34 35 36 37

Группа сухогрузных судов наиболее многочисленна (около 80 % от общего количества грузовых судов) и разнообразна по типам судов. К ней относятся универсальные сухогрузные суда, суда для навалочных грузов и различные специализированные суда: контейнеровозы, лихтеровозы, суда с горизонтальной грузообработкой, рефрижераторы, лесовозы и т. п.

Универсальные сухогрузные суда предназначены для перевозки генерального груза, под которым понимают груз в упаковке (ящиках, бочках, тюках, кипах или в отдельных местах), автомашины, прокат, металлоконструкции и т. п. Грузоподъемность универсальных сухогрузных судов в зависимости от их типа составляет обычно 4…8 тыс. т, достигая иногда 14…18 тыс. т. Скорость этих судов 14…18 уз.

Около 94 % построенных УСС имеют собственные грузовые устройства. Без грузовых устройств строятся малотоннажные суда, предназначенные для работы между портами с оборудованными причалами (рис. 1). В качестве грузовых устройств на УСС применяются грузовые стрелы, поворотные краны (рис. 2) и катучие краны. Доля универсальных сухогрузных судов в настоящее время сокращается.

Рис. 1. Универсальное сухогрузное судно без грузовых устройств

Рис. 2. Универсальное сухогрузное судно с кранами

Контейнеровозы (рис. 6) – специализированные сухогрузные суда, предназначенные для перевозки грузов в контейнерах – стандартных емкостях многоразового использования, масса которых с грузом составляет 10-40 т.

Рис. 6. Контейнеровоз

Контейнеровозы условно разделяют на две группы: океанского плавания и фидерные.

Контейнеровозы океанского плавания обеспечивают перевозки контейнеров на магистральных направлениях между основными портами различных континентов. По своей конструкции трюмы контейнеровоза имеют вертикальные направляющие для установки и крепления контейнеров (рис. 7). Общий коэффициент раскрытия палуб составляет 80–85%, что достигается за счет устройства парных или тройных крышек люков по ширине. Крышки трюмов понтонного типа позволяют удобно размещать контейнеры на палубе. Отсутствие грузового устройства и сдвинутая надстройка высвобождают всю палубу для размещения контейнеров. В последние годы на ряде судов при размещении контейнеров на палубе в 4–5 ярусов по высоте между рядами контейнеров делаются опорные стойки, предназначенные для крепления контейнеров, что придает большую устойчивость всему штабелю палубных контейнеров.

Для защиты палубных контейнеров от воздействия морской волны на судах, где высота надводного борта не превышает 8 м, делается удлиненный полубак или специальный отбойный козырек.

Рис. 7. Трюм контейнеровоза

Существуют два основных типа контейнеров 20 футовые с размерами 6,1´2,44´2,44 м и 40 футовые контейнеры с размерами 12,2´2,44´2,44 м. Наибольшее распространение получили металлические контейнеры с открывающейся торцевой стенкой без каких либо дополнительных устройств (рис. 8, а). Кроме того, имеются рефрижераторные контейнеры с изолированными стенками и контейнеры, оборудованные независимой холодильной установкой, а также контейнеры для массовых или жидких грузов (рис. 8, г).

Холодильную установку рефрижераторного контейнера во время транспортировки можно присоединить к холодильной установке судна, чтобы поддерживать соответствующую температуру.

С точки зрения обеспечения безопасности мореплавания наиболее сложной проблемой для контейнеровозов является обеспечение соответствующей остойчивости судна при различных вариантах загрузки. Это объясняется рядом причин, к важнейшим из которых относятся высокий борт, наличие палубного груза, большой расход топлива на ходу. При работе на дальних расстояниях происходят большие изменения судовых запасов в течение рейса, что требует принятия большого количества водяного балласта в танки.

а)	б)
в)	г)

Рис. 8. Различные типы контейнеров:

а – стандартный; б – рефрижераторный; в – с открытым верхом; г – для жидких грузов

На конструкцию корпуса контейнеровоза оказывает влияние много причин. Так, ящичная форма трюмов приводит к большой потере кубатуры, удельная грузовместимость достигает 2,5–3 м³. На крупнотоннажных контейнеровозах общая вместимость топливных цистерн достигает 10–15 тыс. м³, а объем балластных цистерн – 15 тыс. м³ и более. Для размещения топлива и воды используются не только танки двойного дна, но и бортовые цистерны. Расстояние между двойными бортами в районе грузовых трюмов составляет 2,5–4,5 м. Средние бортовые цистерны используются для балласта, а нижние – для балласта и топлива. Устройство двойных бортов на контейнеровозах позволяет решить ряд проблем: обеспечить большую прочность судна, создать ящичную форму трюмов, рационально разместить топливные и балластные танки. Расположение топливных и балластных танков в районе второго дна производится в шахматном порядке, что позволяет обеспечивать дифферентовку судна в любых условиях эксплуатации судна. Общая вместимость балластных танков на контейнеровозах составляет от 20 до 40% дедвейта. На выход в рейс заполняется от 50 до 70 % вместимости балластных танков, а остальные заполняются по мере расхода топлива.

К фидерным ^[1] контейнеровозам обычно относятся суда вместимостью до 400 контейнеров. Особенностью их эксплуатации является большая частота захода в порты, а также обслуживание мелких портов, которые зачастую не имеют специализированного перегрузочного оборудования. Это обусловило строительство саморазгружающихся фидерных контейнеровозов с кормовой аппарелью и палубными кранами. В этом случае автопогрузчики доставляют контейнеры по аппарели на верхнюю палубу, а судовой передвижной кран загружает их в ячеистые трюмы.

В настоящее время контейнеровозы океанского плавания принято разделять на 4 поколения.

Первое поколение – это суда вместимостью 700–1200 ДФЭ^[2], со скоростью судна 20–21 уз; второе – вместимостью 1200–1800 ДФЭ, со скоростью судна 20–25 уз; третье – вместимостью 1800–3000 ДФЭ, со скоростью судна до 33 уз. Четвертое поколение контейнеровозов проектируется вместимостью до 5000–6000 ДФЭ, но со скоростью в пределах 25 уз. В настоящее время вступают в строй контейнеровозы вместимостью 4480 ДФЭ. При разработке проектов контейнеровозов второго и третьего поколений учитывались в основном 2 ограничения: предельные размеры шлюзов Панамского канала (длина 298 м, ширина 32,2 м, осадка 12 м); предел мощности одно- и двухвинтового судов, оборудованных дизельной установкой в качестве главного двигателя, мощность которых в середине 60-х годов не превышала 33120 и 66240 кВт соответственно. Эта мощность обеспечивала при соответствующих размерах и обводах корпуса скорость судна в пределах 28 уз.

Для дальнейшего увеличения скорости контейнеровозы оборудовались турбинными установками, которые позволили увеличить скорость до 33 уз. Суда, построенные с учетом ограничений по габаритам Панамского канала, получили название "Панамакс". Топливный кризис и соответствующее повышение цен на топливо сделали нерентабельными суда со скоростью 30 уз и более и дали толчок к разработке проектов более экономичных судов. Исследования, проведенные консорциумом "Трио", оперирующем на европейских и японских контейнерных линиях, показали, что судно, оборудованное дизельной установкой мощностью 29440–33120 кВт, может иметь контейнеровместимость 2000 ДФЭ при скорости 21 уз и 3000 ДФЭ при скорости 19 уз.

Вступающие в строй контейнеровозы вместимостью 4480 ДФЭ получили название "Суперпанамакс". Увеличение грузовместимости контейнеровозов происходило за счет высоты надводного борта, которая в ряде случаев достигала 12 м. Размещение контейнеров в трюмах производится в 7–10 рядов по ширине и в 6–9 ярусов по высоте, а на палубе – до 13 рядов по ширине и в 3 – 5 ярусов по высоте.

Лихтеровозы – специализированные сухогрузные суда принципиально нового типа, перевозящие грузы в баржах – лихтерах. Особенностью эксплуатации лихтеровозов, появившихся в конце 60-х гг, является существенное сокращение стояночного времени грузовых операций, возможность доставки различных грузов лихтерами в мелководные и плохо оборудованные порты, в том числе в речные порты.

Погрузка и выгрузка лихтеров на лихтеровоз (судно-матку) в настоящее время производятся тремя способами:

– подъем лихтера с воды козловым краном и установка его в соответствующую ячейку на судне;

– подъем лихтера с воды синхролифтом-подъемником до уровня определенной грузовой палубы и затем передвижка транспортером до места его установки на судне;

– балластировка судна и притопление грузовой палубы судна-матки до определенного уровня заводки лихтеров в док-камеру, затем всплытие судна-матки вместе с погруженными на него лихтерами путем откачки за борт балласта (Фи-Фо) (float in/float off).

Построенные до настоящего времени лихтеровозы по своему назначению разделяются на две размерные группы: океанские лихтеровозы, обеспечивающие большие устойчивые грузопотоки между крупными портами отдельных регионов, и суда-лихтеровозы, обеспечивающие фидерные перевозки лихтеров между большим числом мелководных и слабооборудованных портов определенного региона.

До настоящего времени в мировых перевозках использовалось несколько типов лихтеровозов. К числу внедренных типов относятся следующие.

1. Лихтеровоз типа ЛЭШ (lighter aboard ship) – судно, имеющее ячеистую конструкцию трюмов с кормовым расположением машинного отделения (рис. 9). На верхней палубе установлен передвижной козловой кран грузоподъемностью 500 т. Для погрузки лихтер заводят в кормовой вырез, расположенный между двумя консолями, швартуют, затем стропят и поднимают на борт судна (рис. 10). Поднятый лихтер переносят краном до соответствующей ячейки и устанавливают на место. Масса груженого лихтера около 450 т, основные размерения 18,7 ´ 9,5 ´ 3,9 ´ 2,5 м. Большинство лихтеровозов типа ЛЭШ могут перевозить не только лихтеры, но и контейнеры, для чего надо переоборудовать ячейки трюмов направляющими планками для установки и крепления контейнеров. К числу океанских лихтеровозов типа ЛЭШ относится лихтеровоз отечественной постройки "Алексей Косыгин".

Рис. 9. Лихтеровоз типа ЛЭШ

Рис. 10. Погрузка лихтеров

2. Лихтеровоз типа Си-Би (Sea Bee). Характерной особенностью этого судна является грузовое устройство (рис. 11). Лихтеры поднимают на судно при помощи синхролифта-подъемника до уровня определенной палубы, а затем транспортером передвигают в установленное место. Трюма судна без поперечных переборок. Грузоподъемность синхролифта 2000 т. Масса лихтера Си-Би с грузом 1000 т, основные размерения 29,7 ´ 10,7 ´ 3,8 ´ 3,2 м. Часть лихтеровозов Си-Би строится в комбинированном варианте. Лихтеровозы Си-Би превышают по своим размерам лихтеровозы ЛЭШ, а их грузоподъемное устройство позволяет обрабатывать сразу 2 лихтера. Эти лихтеровозы также могут быть загружены контейнерами и крупногабаритными грузами. Для погрузки контейнеров на лихтеровозы Си-Би разработаны специальные платформы-адаптеры, что позволяет принимать контейнеры на судно без предварительного переоборудования трюмов.

К числу лихтеровозов типа Си-Би относится лихтеровоз "Юлиус Фучик", рассчитанный на перевозку 26 лихтеров типа Дунай-Майн, дедвейтом 1100 т, грузовместимостью 1300 м³. Основные параметры лихтера 38,25 ´ 11,0 ´ 3,3 м. Основные характеристики лихтеровоза «Юлиус Фучик»: L = 265,5 м; В = 35 м; дедвейт –.36000 т; осадка 10 м; скорость 20 уз.

Рис. 11. Лихтеровоз типа Си-Би

3. Лихтеровоз типа Бако (barge container) рассчитан на перевозку 12 лихтеров типа Бако, основные размерения которого 24,0 ´ 9,5 ´ 5,1 ´ 4,06 м, дедвейт 800 т. Кроме лихтеров, судно рассчитано на прием 500 контейнеров 20-футового эквивалента, из них 78–рефрижераторных. Контейнеры располагаются на верхней палубе в 3 яруса. Лихтеры размещаются в трюме, погрузка производится методом докования через носовой лацпорт. Основные размерения судна-матки: L = 204 м; B = 28,5 м; осадка 6,65 м (осадка в процессе погрузки лихтеров равна 7,7 м); дедвейт 21 100 т; скорость 15 уз.

4. Лихтеровоз типа Бакат (barge aboard catamaran). Судно-матка рассчитано на перевозку лихтеров типа ЛЭШ (фидерное обслуживание) и лихтеров типа Бакат с основными параметрами 16,8 ´ 4,6 ´ 2,75 ´ 2,58 м. Лихтеры типа Бакат дедвейтом 148 т рассчитаны на обслуживание грузопотока между европейскими портами Северного моря и портами Великобритании.

Судно-матка полукатамаранного типа с двумя корпусами, закрытыми с носовой части (рис. 12). Погрузка лихтеров производится двумя способами: 3 лихтера ЛЭШ на плаву заводятся с кормы между двумя корпусами притопленного судна и фиксируются на штатных местах в заданном положении, после чего судно откачивает ранее принятый балласт и всплывает; погрузка лихтеров типа Бакат осуществляется с помощью платформы-подъемника грузоподъемностью 400 т, а лихтеры типа Бакат размещаются на верхней палубе судна-матки.

Рис. 12. Лихтеровоз типа Бакат

5. Фидерные лихтеровозы ФЛЭШ (fider lash) – несамоходные суда-баржи, рассчитанные на перевозку восьми лихтеров типа ЛЭШ, осуществляющие погрузку-выгрузку лихтеров методом докования (Фи-Фо), и самоходные, например лихтеровоз типов ЛЭШ-12, "Борис Полевой".

Самоходный фидерный лихтеровоз типа ЛЭШ-12 является судном открытого докового типа. Грузовое помещение судна рассчитано на перевозку 12 лихтеров ЛЭШ или шести лихтеров Дунай-Майн. На судне можно перевозить 513 контейнеров ДФЭ, трубы, лес и ряд других генеральных грузов. Колесную технику и крупногабаритные тяжеловесные грузы на судно можно грузить методом наката через кормовую аппарель. Перед погрузкой лихтеров судно притапливается, и лихтеры через кормовой лацпорт заводятся в доковую камеру.

Рефрижераторные суда предназначены для перевозки скоропортящихся грузов. В зависимости от температурных режимов в грузовых помещениях различают несколько групп рефрижераторных судов: низкотемпературные, перевозящие замороженный груз; высокотемпературные, перевозящие охлажденный груз; универсальные – для перевозки любого груза; фруктовозы, в том числе банановозы, приспособленные для перевозки плодов и имеющие систему для усиленной вентиляции грузовых помещений. Водоизмещение высокотемпературных судов и фруктовозов обычно не превышает 10 тыс. т, универсальных и низкотемпературных судов 10-20 тыс. т. Скорость рефрижераторных судов обычно несколько выше, чем у универсальных сухогрузных судов, и составляет 18-22 уз.

Лесовозы – специализированные сухогрузные суда, предназначенные для перевозки лесных грузов, в том числе круглого леса и пиломатериалов россыпью, в пакетах и блок-пакетах. В случае необходимости лесовозы могут быть использованы для перевозки массовых грузов, таких как зерно и уголь, генеральные грузы, контейнеры. В последнее время в целях ускорения грузовых операций лес перевозят в пакетах, что обусловило появление лесовозов-пакетовозов. Разновидностью лесовозов являются щеповозы – суда для перевозки древесной щепы. Дедвейт современных лесовозов составляет, как правило, 1,5-20 тыс. т, щеповозов – 15-20 тыс. т. Скорость судов – 13…16 уз. Главным отличием лесовозов от других грузовых судов состоит в том, что около 1/3 груза перевозится на верхней открытой палубе (караван). Это предопределяет необходимость обеспечения повышенной прочности верхней палубы, освобождение ее от загромождающих конструкций и оснащение этих судов специальными устройствами для крепления каравана. Лесовозы обычно даже с полным, грузом должны принимать водяной балласт (примерно 8…10 % грузоподъемности), что необходимо для обеспечения остойчивости, поэтому на них имеются балластные танки большой емкости.

Баржебуксирные составы (ББС). В последние два десятилетия развернулось строительство ББС (известных также под названием ИТБ[3]). ББС определяется как единица, состоящая из буксира и баржи, причем связи, соединяющие их, могут быть как гибкими, так и жесткими (рис. 17). Применение ББС в основном проводилось на направлениях, где преобладающее значение имели массовые навалочные и наливные грузы. Именно на перевозке этой категории грузов экономические показатели оказались весьма высокими ввиду минимальных капитальных вложений в строительство судов и минимальных эксплуатационных расходов. Системе ББС присуща определенная гибкость, обусловленная возможностью использовать "тоннаж и тягу" как совместно, так и раздельно.

Рис. 17. Баржебуксирные составы

Развитие морских баржебуксирных перевозок началось в 50-е годы, но отсутствие достаточных технических разработок системы приостановило их внедрение в практику перевозок. В 60–70-х гг. научные исследования были направлены на две проблемы: выбор метода буксировки и разработка системы соединения буксира и баржи. Из двух методов буксировки – на буксирном тросе и методом толкания – предпочтение отдается методу толкания, поскольку в этом случае увеличивается значение пропульсивного коэффициента на 35–50%. При разработке метода соединения буксира и баржи лучшим для открытого моря оказалось жесткое соединение. Это объясняется тем, что под воздействием морского волнения оба судна испытывают перемещения от бортовой, килевой, вертикальной качки, рыскания, продольно-горизонтальной и поперечно-горизонтальной качки.

Кроме того, каждое судно, входящее в систему ИТБ, обладает собственным водоизмещением и конфигурацией, а следовательно, при одинаковых волнах будет испытывать различные по частоте и амплитуде колебательные движения. Именно по этой причине разработать достаточно надежное и простое устройство соединения двух судов пока еще не представилось возможным, а существующее может быть рекомендовано в основном для закрытых бассейнов с ограниченным волнением. Для открытых морских бассейнов более надежными оказались жесткие соединения. В последние годы в практику морских буксировок внедрено несколько систем жестких соединений. При разработке буксирных сочленительных устройств учитывается правовое требование, определяющее, что буксир и баржа, будучи самостоятельными судами, не могут постоянно находиться в соединенном состоянии. Это требует от конструкторов создания такого сочленительного устройства, которое обеспечивало бы разъединение судов в любое время. По требованиям Береговой охраны США это означает, что система должна обеспечить разъединение буксира и баржи за 2 мин. Для этой цели система ББС снабжается гидравлическим устройством, позволяющим буксиру "оттолкнуться" от лихтера в любое время плавания и при любых обстоятельствах.

Развитие баржебуксирных перевозок объясняется следующими причинами: низкой стоимостью содержания экипажа, поскольку ряд государств допускает использование на буксирах сокращенную численность экипажей; увеличение дедвейта. Правила о грузовой марке 1966 г. допускают уменьшение на 25 % высоты надводного борта, если на барже нет экипажа; возможность обслуживания одним буксиром последовательно нескольких барж; в случае повреждения или аварии из эксплуатации выводится только одна часть состава.

Однако система ББС имеет ряд недостатков, к числу которых относятся: низкий пропульсивный коэффициент; частое возникновение конфликтов между владельцами ББС и властями из-за нарушения установленных правил, поскольку, по их мнению, ББС, действуя как одно судно, уклоняется от части сборов и выполнения других законов, обязательных для буксира и баржи, если их эксплуатировать в отдельности.

[1] Название «фидерный» происходит от английского слова feed – питать, снабжать.

[2]

[3] ИТБ (ITB) – Integrated Tug Barge