Izradio i pripremio
:
Kap.Goran Belamaric, mag. ing. Prijevoz teških tereta morem
PRIJEVOZ TEŠKIH TERETA MOREM
Pripremio: Kap.Goran Belamarić, mag. ing.
SPLIT, sijeĉanj 2012.
SADRŢAJ: RAZVOJ TRANSPORTA TEŠKIH TERETA ........................................................................ 2 OPĆENITO O PRIJEVOZU TEŠKIH TERETA MOREM .................................................... 4 2.1. PLANIRANJE PROJEKTA ZA TRANSPORTA TEŠKIH TERETA ............................... 4 2.2. PLANIRANJE PUTOVANJA [1] ....................................................................................... 5 3. PRIJEVOZ TEŠKIH TERETA MOREM ................................................................................ 7 3.1. RO-RO METODA UKRCAJA TEŠKIH TERETA ............................................................ 9 3.2. FLO-FLO METODA UKRCAJA TEŠKIH TERETA ...................................................... 11 3.3. LO/LO METODA UKRCAJA TEŠKIH TERETA .......................................................... 16 3.3.1. Osnovne metode podizanje, opasivanja i osiguranja teških brodskih tereta LOLO tehnologijom [6] ................................................................................................. 18 3.3.2. Kategorizacija teških tereta za Lo-Lo tehnologiju [6] ............................................. 19 4. UTJECAJ VISEĈEG TERETA NA STABILNOST BRODA .............................................. 25 4.1. PROMJENE U STABILITETU BRODA PRI UKRCAJU TEŠKIH TERETA BRODSKOM DIZALIOM [3] .......................................................................................... 25 4.2. STABILIZACIJSKI PONTONI ........................................................................................ 29 5. PLUTAJUĆE DIZALICE ZA TEŠKI TERET ...................................................................... 30 5.1. DIZALICE SA PLUTAJUĆIM OKOMITIM ZRAĈNICAMA (NA VLASTITI POGON) [1] 30 6. OPREMA ZA MANIPULACIJU I UĈVRŠĆIVANJE TEŠKIH TERETA .......................... 31 6.1. ŢIĈANA UŢAD (engl. Wire Ropes) ................................................................................. 31 6.2. ŠKOPCI-GAMBETI (engl. Shackles) ............................................................................... 32 6.3. LANCI (engl. Chains) ....................................................................................................... 33 6.4. SINTETIĈKI PASCI- BRAGE ......................................................................................... 35 6.5. STEGAĈI (TURNBUCKLES) .......................................................................................... 36 6.6. DRVENI I ŢELJEZNI STOPERI ...................................................................................... 37 7. POSTAVLJANJE TERETA NA BROD ............................................................................... 38 8. UTJECAJ GIBANJA BRODA NA TERET .......................................................................... 41 9. UĈVRŠĆIVANJE I OSIGURANJE TERETA ...................................................................... 45 9.1. METODA „RULE OF THUMB“ [5] ................................................................................ 45 10. 2. NAPREDNA METODA [5] ........................................................................................... 46 10. TERMINALI ZA TEŠKE TERETE [7] ................................................................................. 48 11. BRIGA O BRODU I TERETU TIJEKOM PUTOVANJA ................................................... 49 12. ZAKLJUĈAK ........................................................................................................................ 50 13. LITERATURA ....................................................................................................................... 51 14. POPIS SLIKA ........................................................................................................................ 52 15. POPIS TABLICA ................................................................................................................... 54 1. 2.
1
1. RAZVOJ TRANSPORTA TEŠKIH TERETA Poĉetak prijevoza teških tereta morem povezan je s poĉetkom razvoja ţeljeznica u Juţnoj Americi, Africi, Aziji i Australiji. Proizvodnja ţeljezniĉkih vagona i ostale opreme za izgradnju ţeljeznice bila je koncentrirana u Europi i SAD-u. U poĉetku se ova oprema prevozila rastavljena i pakirana u razne kutije, te bi se potom sastavljala na krajnjem odredištu. To je bio mukotrpan i zahtjevan posao, a istodobno nije im uvijek polazilo za rukom sastaviti lokomotivu tamo gdje bi trebala biti korištena. Kapetan Cristen Smith koji je netom prije osnovao novu brodarsku kompaniju (1918. Godine) „BELSHIP“, primijetio je da se na trţištu javlja prostor za novu vrstu brodova te je 1920. godine naruĉio izgradnju ĉak šest brodova kojima je namjeravao prevoziti lokomotive i ostalu opremu. Ovi brodovi mogli su krcati razliĉite vrste suhih tereta ali je njihova primarna namjena bila prijevoz lokomotiva i ostalih teških komadnih tereta. Bili su opremljeni vlastitim samaricama koje su mogle podizati do tada nezamislive teţine. Tijekom 30-ih godina kompanija „BELSHIP“ ukljuĉila se na trţište transporta dijelova za naftne rafinerije koje su se tih godina gradile u Aziji i Juţnoj Americi, te je sljedećih 50 godina dominirala transportom teških tereta morem. [16] Pod ovom skupinom tereta podrazumijevaju se izuzetno teški i glomazni tereti kao što su lokomotive, dizalice, ţeljezniĉki vagoni, dijelovi tvorniĉkih postrojenja, hidrocentrala i mostova, vojni tereti (tenkovi i topovi), druga plovila itd. U skupinu teških tereta osim glomaznih komadnih tereta, spadaju i razni minerali, ĉeliĉni profili, odnosno svi oni tereti koji zauzimaju manje od 1.133m3 (40 kubnih stopa) po jednoj toni. Karakteriziraju ih veliĉina, oblik i teţina. Mogu se krcati u skladište i na palubi. [11] U poĉetku dok su se za transport teških tereta koristili samo klasiĉni brodovi sa samaricama za teške terete ovi tereti su se izbjegavali gdje god je to bilo moguće. Bili su skupi za rukovanje, a ĉesto oprema koja je bila potrebna za manipulaciju nije bila dostupna ni na mjestu ukrcaja, a ni na mjestu iskrcaja. Postojao je i problem kopnenog transporta. Potreba za izgradnjom golemih konstrukcija za crpljenje nafte na moru pokrenula je i nove tehnologije transporta i dovela do spoznaje o veliĉini gotovih jedinica koje je potrebno prevesti morem. Ovakvi projekti pokazali su da postoji znaĉajna ušteda i u cijeni i u vremenu transporta ako se ove konstrukcije sastave na kopnu i prevezu brodovima do odreĊenog mjesta kao cjelina spremna za korištenje. To se pokazalo povoljnim i manje skupim postupkom glede slanja tehniĉkog osoblja koje bi ondje vodilo radove do završetka izgradnje objekta. Velike jedinice ili dijelovi mogu se detaljno pregledati i testirati u tvornicama u kojima su izgraĊeni, te mogu biti ugraĊeni na odredištu sa znaĉajnim uštedama. Usporedno sa ovim razvitkom brodova specijaliziranim za teške terete pojavljuju se specijalizacija teškog dizanja. Uzrok je povećanje potreba prijevoza opreme naftne industrije za istraţivanje i iskorištavanje podmorja. Primjena ovog razvoja javlja se najprije u Meksiĉkom zaljevu, ali se širi i na druge dijelove svijeta. Poĉele su se koristiti teglenice s ravnom palubom za rukovanje, malim modulima ili drugim konstrukcijskim jedinicama. Ovo je bila jezgra razvitka novog sustava u prijevozu teških tereta. Nakon ovih teglenica razvijen je prvi model uronjive teglenice i kasnije poluuronjivog broda. Prve uronjive teglenice proizvedene su 1970. Veliĉina uronjivih teglenica rasla je sve do 24000 tona nosivosti. Japanci su razvili sliĉnu teglenicu od 24000 tona nosivosti koja je prva mogla, suhim prijevozom, prevesti platformu za bušenje podmorja. Iskustvo u radu s
2
ovim teglenicama pomoglo je nizozemskoj kompaniji “WIJSMULLER” da izgradi jedan novi tip teglenice nazvanu “Ocean Servant” klasa. Iskustvo u radu s “Ocean Servant” klasom teglenica pomoglo je u izgradi prvog poluuronjivog broda za prijevoz teških tereta poznat kao “Super Servant” klasa. Prvi brod ove klase bio je dug 130 metara i 14.450 mt nosivosti. Konstruiran je tako da ukrcava teret uglavnom “FLOAT ON/FLOAT OFF” metodom. Znaĉi da preteţno prevozi plutajuće terete kojima manipulira na naĉin da zaranja i izranjanjem na svoju palubu prima dotegljene i pozicionirane terete. Konaĉno, u njihovu flotu ulazi “Mighty Servant” klasa brodova koja je veća od prethodne. Osim velike radne palube od 5600m², posjeduje i balastne tankove smještene na krmi koji se mogu pomicati prema naprijed da bi se dobilo na prostoru. “WIJSMULLER” nije bila jedina kompanija zaokupljena zamisli poluuronjivih brodova. Norveški brodovlasnik “MEANWHILE” bavi se zamišlju velikog poluuronjivog broda i dolazi do njega razliĉitim konceptom od “WIJSMULLER”-a. Izgradio je ĉetiri broda klase “Swan”, dva u Norveškoj i dva u Juţnoj Koreji. Ovi brodovi (170m) imaju nosivost od 25.000 m/tona. Sposobni su za preobraţaj od brodova za teške terete u brodove za prijevoz drugih tereta. Ova dvostruka sposobnost, prvi je znak neizvjesnosti oko budućnosti trţišta teških tereta. Suprotno od “Mighty Servant” klase brodova, strojarnica i prostorije posade smještene su na krmi. Ovakav smještaj ovih prostorija pojednostavljuje instalacije i konstrukciju. To znaĉi da je jedna prilagoĊena kormilarnica smještena na glavi prednjeg kaštela u vidu da se osigura neometan vidokrug kada su na palubi ukrcani visoki tereti. Dok su poluuronjivi brodovi privukli mnogo pozornosti na sebe, dolazi do ekspanzije tonaţe brodova za teške terete mnogih drugih kompanija. U japanu, jedna uhodana kompanija za prijevoz teških tereta je stavila u uporabu samaricu od 600 tona nosivosti. Više japanskih kompanija razvilo je specijalizirane brodove za teške terete kojima je dat naglasak na ukrcaj/iskrcaj RO-RO naĉinom. Jedan od posljednjih ovakvih brodova (engl. Gulf Bridge) moţe preko krmene rampe krcati teret ĉak od 5000 m/tona u komadu. Opremljen je balastnim sustavom za podešavanje trima, gaza i boĉnih nagiba. Osobine ovih brodova su: -
jako mali gaz (5m pri punom ukrcaju) tri brodska vijka koji omogućuju brzo i lako manevriranje
Kompanija koja je zauzela naglašeno mjesto u radu sa teškim teretima je “BLAESBJERG”. Ona je vlasnik više velikih brodova s više raznovrsnih sustava manipuliranja teretom. Njihova flota ima više brodova koji mogu rukovati teretom i RO-RO i LO-LO naĉinom. Glavna osobina im je ĉista i velika teretna paluba, koja se opsluţuje s dvije samarice, a na krmenom dijelu palube nalazi se RO-RO rampa. Posljednji brod ove kompanije “St Magnus” (20.000 m/tona nosivosti), opremljen je s do tada najvećom samaricom (800 tona nosivosti). Ova raznovrsnost u više naĉina rukovanja teretom i raznolikost samog tereta u prijevozu, postaje glavnom znaĉajkom suvremenih brodova za prijevoz teških i glomaznih tereta.
3
2. OPĆENITO O PRIJEVOZU TEŠKIH TERETA MOREM 2.1. PLANIRANJE PROJEKTA ZA TRANSPORTA TEŠKIH TERETA Laiku bi bilo prirodno pretpostaviti da se teški teret kreće na svoj vlastiti pogon bez pomoći i pratnje, to naravno nije sluĉaj za teške terete, ili za one “veće od velikih”. Plan za dostavu i transport nekog glomaznog tereta mora biti napravljen prije samog poĉetka gradnje jer ako je taj teret nemoguće dostaviti do konaĉnog odredišta, zbog teţine ili dimenzija, onda on postaje bezvrijedan. Kod planiranja transporta treba u razmatranje uzeti cijenu transporta i njenu isplativost. Svaka operacija sa teškim teretima prolazi kroz razliĉite stupnjeve upravljanja prije nego zapoĉne sama operacija ukrcaja tereta na brod. Kod transporta teških tereta krcatelj je duţan brodaru dostaviti detaljan nacrt u odreĊenom mjerilu iz kojeg će se jasno moći išĉitati svi podaci koji su neophodni za manipulaciju teretom i njegovo uĉvršćivanje na brodu. Posebno moraju biti oznaĉena mjesta na kojima će se zakvaĉiti oprema za manipulaciju i uĉvršćivanje i pozicija teţišta tereta u odnosu na sve tri. Vrlo vaţne su i informacije o prekidnim silama mjesta za koje se treba zakvaĉiti oprema. Danas se sve ove informacije dobivaju u elektronskom obliku, a vrlo ĉesto se kompletna operacija ukrcaja i iskrcaja prikazuje u 3D simulaciji. Mora se definirati dali će se ukrcaj obavljati sa obale ili će teret biti na pontonu i da li će se koristiti brodska oprema za ukrcaj ili plovna dizalica. Kada se predloţi odreĊeni plan za ukrcaj odmah je potrebno izraĉunati stabilnost broda kako bi se utvrdilo da li je pogodan i da li ugroţava stabilnost broda. Obalne sluţbe konstantno će se konzultirati sa brodom u svezi putovanja, pojedinostima o ukrcaju, uĉvršćivanju, stabilitetu itd. Ukoliko se do mjesta na kojem će se obaviti ukrcaj na brod teret transportira cestovnim putem tada je potrebno provjeriti:
stanje ceste odnosno mogućnost da se njome prevoze tereti velikih teţina jer isti mogu uzrokovati odranjanje ili klizanje tla i ceste i maksimalne dozvoljene dimenzije tereta koje mogu proći cestom.
Ukoliko je cesta kojom se namjerava obaviti transport vrlo prometna tada se obiĉno zahtijeva pratnja policije. Jasno je da cestovni transport glomaznih tereta nije uvijek jednostavan. Postrojenja u kojima se gradu takvi tereti obiĉno su smješteni uz priobalje pa nije potrebna uporaba javnih cesta. Off-Shore postrojenja se ĉesto grade u brodogradilištima te se do mjesta na kojem će se obaviti ukrcaj na brod prevoze sredstvima brodogradilišta. MeĊutim ako je neki teret potrebno prevesti javnim cestama tada je vrlo bitno vremenski isplanirati transport kako bi to što manje utjecalo na javni promet. Od IMO-a su donesena odreĊena pravila u svezi sa sigurnim transportom opasnih tereta i drugih djelatnosti u luĉkim podruĉjima. Poslovi i zadaci s kojima se posada broda susreće tijekom transporta teških tereta moţe se podijeliti na tri osnovna dijela: Planiranje transporta i priprema broda za transport,
4
Ukrcaj tereta na brod, Uĉvršćivanje i osiguranje tereta za transport morem.
2.2. PLANIRANJE PUTOVANJA [1] Kretanje tereta je, prema prirodi zadatka, gledano brzinski generalno sporo. To je jednostavno tako pri kretanjima ekstremnih tereta. Pomoć tegljaĉa je ĉesto ukljuĉena u sam projekt te operacija mora biti provedena sa sigurnim brzinama ovisno o situaciji, kretanje izmeĊu luke krcanja prema luci iskrcavanja mora biti provedeno uz toĉne navigacijske mjere, prikladne za svaku fazu putovanja. Kao i kod svakog drugog plana putovanja, principi planiranja putovanja moraju se uzeti u obzir, ali prirodno svi posebni uvjeti se uzimaju u obzir iznad generalnih uvjeta. Planiranje prolaza uzima nekoliko slijedećih faza: Pripremanje Planiranje IzvoĊenje Nadgledanje Prihvaćanje plana putovanja jednom kad je plan napravljen, prolazi kroz inspekciju projektnog menadţera te zapovjednika broda. Takav plan mora proći kroz niz pregleda prije negoli ga se prihvati kao prihvatljivog za sve strane. Ti se planovi prave da bi se osiguralo “Berth to Berth” kretanje te da bi se osigurala sigurnost. Taj plan mora takoĊer ukljuĉivati: Kalkulacije rizika obavlja se uzevši u obzir inicijalni plan Komunikacijske metode - VHF kanali; Sekundarne metode; kontakt sa savjetnikom, obalnom straţom, VTS, hidrografski ured, meteorološki uredi, Agenti,medicinski planovi, Većina operacija je praćena sa navigacijskim upozorenjima vezanim uz putovanja drugih brodova na koje bi se moglo naići i sliĉno. Takva upozorenja obiĉno se šalju putem obalnih radio postaja, luka, luĉkih uprava te hidrografskih zavoda zemalja kroz ĉije vode se prolazi. Procedure krcanja - metode / Razne: Lift-On/Lift-Off, Float-On/Float-Off, Roll-On/RollOff, itd,… asistiranje tegljaĉa, remorkera, piloti, osoblje potrebno za operacije krcanja. Savjetovanje oko plime, vremenskih uvjeta. Osiguravajuće procedure - osoblje i oprema, nadgledatelj/inspekcija od strane projektnog menadţera. Radnici na ugovor: varioci, krcaĉi, i sliĉno. Procjena sigurnosti LSA (engl. Life Saving Appliances) - koliĉina slobodnih radnika, testiranje navigacijske opreme. Testiranje stroja / strojeva, vremenska prognoza za 48 sati, dugoroĉna vremenska prognoza za udaljenija podruĉja. Planiranje rute - vrijeme, luke, sidrenje, UKC (engl. Under Keel Clearance), širina kanala, metode praćenja pozicije, opasnosti u navigaciji, autoritet zapovjednika, prolaz kroz kanate te obstrukcije od strane mostova. Fokusne toĉke prometa. Plan B - izdrţljivost, bunker, ljudstvo, komunikacija za hitne sluĉajeve. Vrijeme, mehaniĉki kvarovi, kvarovi vezani uz upravljanje, asistencija remorkera. Uporaba sidra, sigurna sidrišta, sluţbe za potporu. Raspored - pravovremeno reagiranje na pokrete, brzina pokreta, Charter Party, datum dostave, penali za kašnjenje, plan putovanja, operacije nadgledanja i praćenja.
5
Procedura iskrcaja - Metode: upravljanje opremom s obale,sekundarni transport, specijalizirano osoblje i oprema, obalne zgrade te kalkulacije vezane uz plimu. Uzeti u obzir rizike. Potrebno osoblje - Nadgledatelji, specijalisti, raznorazni radnici na odreĊeno vrijeme. Dokumentacija/papiri s dozvolama od carine - prihvat, komunikacije pri prihvatu, eksportne dozvole. Specijalizirana oprema - podruĉja pod ledom. Smještaj ljudi - aerodrome, hoteli,… Sigurnost - pirate, cestovni promet dok se nalazite u luci, na moru, komunikacije, policija, vojska, sigurnosni kodovi. Trošak – procjene trţišta, Politiĉke prilike. Kada se ukrcava ili iskrcava teški teret ĉasnici bi trebali biti svjesni sljedećih mjere opreza i procedura. Stabilinost broda bi trebala biti sigurna, te bi maksimalni kut nagiba morao biti prihvatljiv. Svi utjecaji slobodnih površina bi trebali biti eliminirani bilo pražnjenjem ili punjenjem tankova. 2. Detaljan pregled dizalice bi se trebao odraditi prije poĉetka bilo kakvih radnji. Osobitu pozornost obratiti na SWL lanaca, blokova i ĉeliĉne uţadi/kablova. 3. Osigurati da je vez broda napet, te da su ljudi spremni postupiti u skladu s potrebnim operacijama. Bokobrani moraju biti unaprijed namješteni, te „most“ za prolaz ljudstva kopno-brod-kopno mora biti spojen s obalom. 4. Palubni prostor na koji se ukrcava teret mora biti oĉišćen od svih mogućih obstrukcija te se teret mora ravnomjerno rasporediti da ne bi bilo utjecaja na stabilnost broda. 5. Dokumentacija u svezi maksimalnog dozvoljenog opterećenja palube mora biti dostupna, kako bi se isto moglo u svakom trenutku provjeriti, a da ne bi došlo do preopterećenja broda. 6. Osoba zaduţena za rad s dizalicom mora biti osposobljena u tome i kompetentna. Dok sve drugo osoblje bi se trebalo skloniti s tog podruĉja za vrijeme odvijanja radnji. 7. Sve predmete koji stoje na putu teretu bi trebalo skloniti dok bi sve teglenice spojene na brod trebalo otpustiti u trenutku poĉetka radova s teretom. 8. Svi konopi koji osiguravaju teret moraju biti zavezani i osigurani tijekom ukrcaja / iskrcaja. 9. Svi predstavnici raznih odsjeka moraju biti upozoreni s poĉetkom radova. 10. Voditi raĉuna o naznaĉenim toĉkama upozorenja pri ukrcaju, ukrcaj vršiti polako. Po ukrcaju provjeriti dali je teret spušten ispravno. 1.
6
3. PRIJEVOZ TEŠKIH TERETA MOREM Prijevoz teških tereta morem je iznimno kompleksan i zahtijevan proces koji zahtjeva širok spektar znanja i vještina ukljuĉujući komercijalne poslove, brodogradnju i strukturnu analizu, meteorologiju, hidrografiju hidrodinamiku i druge. Transport teških tereta (engl. Heavy Lift) predstavlja u pomorstvu specifiĉan naĉin ukrcaja, prijevoza, i iskrcaja tereta koji jediniĉno teţi i preko 10.000 kN. Mase tereta od 500 do 700 tona danas u lukama nisu nikakva rijetkost. Najĉešće se kao teški tereti u lukama javljaju strojni kompleksi, dijelovi tvornica, teška mehanizacija, oprema ili cjelokupni kompleksi za iskorištavanje podmorja, platforme, luĉke dizalice, teglenice, dijelovi broda, brodski dizel motori, lokomotive, ĉeliĉne konstrukcije itd. Za prijevoz teških tereta upotrebljavaju se: -
konvencionalni višenamjenski brodovi sa odgovarajućim teretnim ureĊajima i opremom, te odgovarajućim konstrukcijskim obiljeţjima, konvencionalni RO-RO brodovi koji mogu prihvatiti takvu vrstu tereta obzirom na maksimalno opterećenje, te osovinsko opterećenje transportera, brodovi za prijevoz teglenica, specijalizirani brodovi za prijevoz teških tereta.
Prekrcaj teškog tereta brodovi mogu izvoditi vlastitim teretnim ureĊajima ili upotrebom luĉkih obalnih ili plovnih dizalica, ukoliko brodske dizalice nisu dovoljnog kapaciteta. Većina teških tereta se zbog svojih specifiĉnosti iskljuĉivo prevozi specijaliziranim brodovima, budući da luĉka oprema manje razvijenih zemalja u pravilu ne udovoljava uvjetima prekrcaja, pa stoga brod s vlastitim prekrcajnim sredstvima u potpunosti zadovoljava potrebe ukrcaja i iskrcaja tereta u luci. Off-Shore industrija i razliĉiti veliki industrijski projekti kao što su Off-Shore rafinerije, razne izvedbe platformi za istraţivanje i bušenje nafte, povećavaju podruĉje teških tereta, a samim tim uvjetuju i razvoj brodova za prijevoz takvih tereta. Zahtjevi koji se postavljaju pred takve brodove odnose se na njihovu veliĉinu. Moraju biti dovoljno veliki s obzirom na teret koji će se prevoziti – platforme, postolja za iste, cijevi velikih dimenzija, u nekim sluĉajevima razne dijelove pa i same generatore i turbine za OffShore industriju itd. Konstrukcijski su izvedeni s dodatno ojaĉanim dnom broda, ojaĉanom palubom, dovoljnim brojem balastnih tankova s jakim balastnim pumpama velike snage protoka, masivnim dizalicama za teret. Najvaţniji aspekti u prijevozu teških tereta plovnim objektima su: 1. brzina prijevoza (plovidbe), 2. ponašanje plovnog objekta koji plovi s teškim teretima ukrcanim na palubi, pri njihanju na valovima, 3. priĉvršćivanje tereta radi njegovog osiguranja pri ljuljanjima broda, 4. kvazistatiĉka opterećenja nastala djelovanjem vjetra, 5. udarna opterećenja nastala djelovanjem valova na teret koji ĉesto visi preko ruba palube. Sluţeći se teorijom pomorstvenosti, moguće je dovoljno kvalitativno procijeniti prva tri aspekta. Ĉetvrti aspekt odreĊuje se pribliţno prema pojednostavljenim i empirijski utvrĊenim metodama. Udarna, valna opterećenja tereta predstavljaju posebnu kategoriju
7
prouĉavanja. Naime, na jednostavan naĉin moguće je statistiĉki odrediti uĉestalost pojavljivanja zalijevanja palube (eng. Shipping Green Water), npr. u jednom satu plovidbe po uzburkanom moru. Proraĉun naprezanja u konstrukciji tereta i sustavu njegovog priĉvršćivanja, koja nastaju zbog udarnog opterećenja valova, predstavlja zaseban problem. Poĉetni problem, koji se javio kod brodova za prijevoz teških tereta, je bio sa stabilnošću broda u momentu kada je teški teret bio u zraku podignut dizalicom. Kod nekih brodova problem se rješavao krcanjem tankova balasta na suprotnim stranama od tereta, dok je kod drugih problem riješen: 1. Postavljanjem hidrauliĉne stope na stranu doka, 2. Stabilizacijskog tanka ispunjenog vodom/morem na morskoj stravi (engl. Off-shore) strani. Neke vrste brodova za teške terete imaju mogućnost da prevoze roll on –roll off terete na krmi ili pramcu, dok su drugi konstrukcijski izvedeni (napravljeni) kao plutajući dokovi. TakoĊer neki od brodova imaju jednu ili dvije dizalice za teške terete, koje imaju mogućnost istodobnog zajedniĉkog rada. Brodovi su uglavnom balastirani do samog kraja, ali kad se teret ukrca balast se većim dijelom isprazni tako da se poveća visina nadvodnog dijela broda. Na ovakav princip, nekoliko je oštećenih ratnih brodova transportirano u matiĉne luke, što je bilo manje riskantno nego operacija tegljenja. Pri konstruiranju broda za teški teret takoĊer se vodi raĉuna o hidrodinamiĉkim svojstvima broda, naroĉito glede naĉina njegovog ponašanja u odreĊenim vremenskim uvjetima odnosno pri razliĉitim stanjima mora i vjetra. Raĉunalni modeli i hidrodinamiĉka analiza ponašanja broda uvelike daju uvid za samu konstrukciju istog. Osim što moraju zadovoljiti uvjete prijevoza teških i glomaznih tereta ovi brodovi trebaju zadovoljiti i najzahtjevnije luke u pogledu ograniĉenja gaza. Prema novijoj podjeli ovi brodovi mogu biti: a) klasiĉni brodovi za prijevoz teških tereta b) polu-uronjivi i uronjivi brodovi za prijevoz teških tereta c) superklasa brodova za prijevoz teških tereta Vrsta tereta odreĊuje kojom će se vrstom broda taj teret prevesti. Specifiĉnosti po kojima se brodovi za prijevoz teških tereta (eng. Heavy Lift Ships) razlikuju od drugih brodova su: Veliko dopušteno opterećenje paluba, skladišta, meĊupalublja i poklopaca skladišta, Podesivo meĊupalublje po visini, Balastne pumpe velikog kapaciteta i protu-nagibni sustav (engl. Anti-Heeling System), Veliko dopušteno radno opterećenje palubnih dizalica (eng. Safe Working Load), Veliĉina skladišta ( klasiĉni brodovi koji krcaju LO/LO metodom najĉešće imaju samo jedno skladište) Metode uĉvršćivanja tereta Veliki izgubljeni prostor UgraĊeni sustavi dinamiĉkog pozicioniranja (DP) Velika površina palube na koju se slaţe teret (kod poluuronjivog broda „Blue Marlin“, kompanije DockWise, površina palube je 11227m2 (178.2m x 63m), Metode ukrcaja tereta odreĊuje vrstu broda kojim će se teret prevoziti. Razlikujemo tri metode ukrcaja teških tereta, odnosno tri vrste broda za prijevoz teških tereta: - Brodovi koji ukrcaju/iskrcaju teret metodom RO/RO dokotrljaj- otkotrljaj (engl. Roll-on/Roll-off) 8
-
Brodovi koji ukrcaju/iskrcaju teret metodom FLO/FLO doplutaj-otplutaj (engl. Float-on/Float-off) Brodovi koji ukrcaju/iskrcaju teret metodom LO/LO podigni- spusti (engl. Lifton/Lift-off)
3.1. RO-RO METODA UKRCAJA TEŠKIH TERETA Postoje dva osnovna naĉina ukrcaja teških tereta na brod RO-RO metodom, a to su:
Ukrcaj preko rampe; Ukrcaj preko ĉeliĉnih greda.
Brodovi koji vrše ukrcaj teških tereta preko brodske rampe RO-RO metodom su najĉešće kombinacija klasiĉnih brodova za teške terete sa dizalicama i RO-RO brodova. Kompanija „Starman Shipping“ bila je jedna od prvih koja je primijenila RO-RO naĉin ukrcaja/iskrcaja teških tereta. Tipiĉni primjer današnjeg modernog broda koji ima mogućnost ukrcaja tereta LO-LO i RO-RO metodom su brodovi kompanije „ ROLLDOCK“. Njihovi novi brodovi „S“ klase imaju sljedeće karakteristike [17]:
Brzina:18 ĉv, Duljina preko svega: 142.3m, Širina: 24m, Maksimalni gaz: 5.67m, Dimenzije skladišta: 116.2m x 19.0m x 8.11m, Dimenzije rampe: 19.0m x 9.5m, SWL rampe: 1600t, Maksimalno dozvoljeno opterećenje pokrova dvodna u skladištu: 12t/m2, Maksimalno dozvoljeno opterećenje palube i poklopaca skladišta: 7t/m2, SWL dizalice: 2 x 350t, Dohvat dizalice: 18m/350t i 33m/200t i Skidljiva rampa.
Slika 1. Brod kompanije „Rolldock“ klase „S“ Izvor: http://www.rolldock.com/files/60/leaflet_technical_specs_def_lores_web%20%282%29.pdf [17]
9
Ukrcaj/iskrcaj preko brodske rampe, ĉiji je otklon od ravnine obale podesiv, najĉešće se obavlja pomoću hidrauliĉnih prikolica s vlastitim pogonom (eng. Trailer) i tegljenjem pomoću specijalnih tegljaĉa (eng. Tugmaster) ili upotrebom vitala. Ove hidrauliĉne prikolice, koje su podesive po visini,nakon što se teret postavi na odreĊeno mjesto u brodskom skladištu jednostavno se spustu i izvuku van broda, a teţina tereta se prenese na brodsku konstrukciju. Ovi brodovi imaju najĉešće jedno skladište velikih dimenzija. NadgraĊe se obiĉno nalazi na pramcu broda dok je rampa za ukrcaj na krmi broda.
Slika 2. Ukrcaj Off-Shore konstrukcije preko krmene rampe pomoću hidrauliĉkog trilera podesivog po visini Izvor: „CombiLift“ video simulacija [9] Druga opcija za ukrcaj teških tereta RO-RO metodom u sluĉaju da brod nema rampu preko koje bi se teret „ dokotrljao“ na brod je upotreba jakih ĉeliĉnih greda koje spajaju palubu broda na kojoj će se teret postaviti sa obalom. Postoje razne vrste i oblici ovih greda koje sluţe kao „ traĉnice “ preko kojih se teret ukrcaje ili iskrcaje. Ova metoda moţe se primijeniti za ukrcaj preko boka broda ili preko krme. Brod tijekom ukrcaja mora konstantno biti u istoj ravnini sa obalom. Teret moţe imati vlastiti pogon ili ga se moţe ukrcavati pomoću vitala. Grede mogu biti zavarene za brodsku konstrukciju kako bi se onemogućilo pomicanje ili se mogu uĉvrstiti pomoću klinova ili vijaka koji ulaze u utore na brodskoj palubi. Karakteristika brodova koji koriste ovu metodu ukrcaja imaju palubu velike površine bez bokova i bez ikakvih opstrukcija na njoj. Jedan od najĉešćih tereta koji se prevozi ovim tipom brodova su velike kontejnerske dizalice koje zbog svojih dimenzija ne dozvoljavaju da se ukrcaju LO-LO metodom (Slika 3.).
Slika 3. Razne oblike ĉeliĉnih greda za ukrcaj Izvor: Biennal Marine Seminar,San Francisco, Container crane transport, 2006.
10
[12]
Ukrcaj ili iskrcaj teških glomaznih tereta RO-RO metodom moţe potrajati i nekoliko sati što je dovoljan vremenski period za znaĉajnu promjenu meteoroloških prilika i promjenu u razini vode. Stoga se, prije poĉetka manipulacije teretom potrebno dobro upoznati sa lokalnim vremenskim prilikama i amplitudama morskih mijena za period u kojem će se ukrcavati ili iskrcavati teret. Amplitude morskih mijena neutraliziraju se balastiranjem ili debalastiranjem kako bi se rampa odnosno brod nalazili na istoj ravnini kao i obala. Ukoliko vremenska prognoza za period u kojem je planiran ukrcaj/iskrcaj nije povoljna bolje je da se operacija odgodi nego da se teret u trenutku pogoršanja vremenskih prilika ( povećanje brzine vjetra i visine valova ) naĊe na rampi ili na gredama jer postoji velika opasnost od prevrtanja. Postavlja se odreĊeni broj ljudi koji kontroliraju vez broda kako bi cijelo vrijeme bio ĉvrsto pritegnut ne bi pomicao, jer i minimalni pomak greda uslijed pomaka broda moţe ugroziti operaciju. Svi brodovi koji su u prolazu moraju smanjiti brzinu na minimum kako valovi koji će nastati zbog njihova kretanja ne bi pomakli brod na kojem se vrši ukrcaj/iskrcaj tereta.
3.2. FLO-FLO METODA UKRCAJA TEŠKIH TERETA FLO-FLO tehnologiju ĉine posebno graĊeni brodovi sa balastnim tankovima i pumpama koji se koriste za ukrcaj/iskrcaj tereta. Oni su graĊeni sa svrhom prijevoza izuzetno teških i glomaznih, samim time i vrlo nezgodnih tereta za transport. To su u prvom redu dijelovi ili cijele Off-Shore instalacije, dijelovi mostova, velike luĉke dizalice, dijelovi rafinerija i elektrana i sl..
Slika 4. Brod Black Marlin pri transportu platforme iz Juţne Koreje u Meksiĉki zaljev Izvor: http://www.thedestinlog.com/articles/horizon-17529-deepwater-explosions.html [13] Brodovi koji vrše ukrcaj FLO-FLO tehnologijom nazivaju se poluuronjivi brodovi za prijevoz teških tereta (engl. Semi-submersible Heavy Lift Ships). Ovi poluuronjivi brodovi razvili su se iz plutajućih dokova. Osnovna razlika izmeĊu plutajućeg doka i ove vrste brodova je u tome što brod ima vlastiti pogon i djeluje kao normalno transportno sredstvo za 11
razliku od doka koji je obiĉno za akvatorij brodogradilišta i ukoliko ga je potrebno pomicati za to se trebaju angaţirati tegljaĉi. Tereti koji se ukrcaju ovom tehnologijom moraju imati sposobnost plutanja. Tegljenje plutajućih objekata ili tegljenje istih na barţama preko oceana uvijek je bio iznimno riziĉan pothvat, a dokaz tome su mnoge nesreće, poĉevši od malih oštećenja pa do potpunog gubitka tereta, koje su se desile tijekom povijesti. Zbog velikog rizika tegljenja teških i glomaznih ovaj posao je bio opterećen velikim premijama osiguranja koje su se kretale od 1 do 7.5 posto vrijednosti tereta, a vrijednost ovakvih tereta moţe biti više desetaka milijuna dolara. Premija osiguranja kod poluuronjivih brodova iznosi oko 0.2% vrijednosti tereta što je znatno manje u odnosu na prijevoz tereta tegljenjem. Drugi bitni nedostatak tegljenja na velike udaljenosti jesu vrlo male brzine kretanja tegljaĉa i tegljenog objekta u odnosu na brodove sa vlastitim pogonom. Sve ove ĉinjenice bile su razlog za pojavu novih vrsta brodova koji su sposobni prevesti iznimno teške i glomazne terete na velike udaljenosti. Prvi poluuronjivi brod izgraĊen je 1979. god. Bio je to brod Super Servant 1, nakon kojeg su još izgraĊena dva ista broda. Kod ovih brodova nakon maksimalnog zaranjanja iznad palube na kojoj se krcao teret visina vode je bila 6.5m. Balastiranje i debalastirenje izvodilo se pomoću kombinirane upotrebe pumpi i zraĉnih kompresora. Godine 1983. IzgraĊen je prvi od ukupno tri broda tipa Mighty Servants. Ovi brodovi su bili sliĉni brodovima tipa Super Servant, ali veći što im je omogućilo transport glomaznijih i teţih tereta koji su se uslijed procvata Off-Shore industrije javili na trţištu transporta teških tereta. Novina koja se uvela na ove brodove bila je mogućnost pomicanja teţišta uzgona (engl. Buoyancy Casings) prema pramcu broda što je dodatno povećavalo površina palube za ukrcaj koja je nakon toga iznosila 5600m2. Brod Mighty Servant se 2006. god. potopio u luci Lunada, Angola, tijekom iskrcaja platforme za bušenje naftnih polja. Prilikom uranjanja kako bi se teret iskrcao brod se poĉeo nekontrolirano naginjati i tonuti što je rezultiralo potapljanjem. Nakon pet mjeseci leţanja na dnu mora brod je izvuĉen na površinu i odvezen u luku Cape Town. U kolovozu 2009. god. brod je ponovno vraćen u eksploataciju. [2]
Slika 5. Zadnji trenuci broda Mighty Servant Izvor: http://www.captainsvoyage-forum.com/showthread.php/513-Heavy-Lift-Carriers [14]
Tijekom 1982. i 1983. godine dva tankera za prijevoz sirove nafte su preinaĉena u poluuronjive brodove na naĉin da im je izbaĉen srednji dio trupa. Godine 1999. nakon duge pauze u gradnji izgraĊen je brod Black Marlin, a sljedeće godine i tzv. „Sister Ship“ Blue Marlin. Na trţište su 2002. god. ukljuĉeni brodovi „Tai An Kou“ i „Kong Sheng Kou“. Zadnji
12
poluuronjivi brod „Xiang Yun Kou“ (dimenzija: duţina 216.7m, širina 43m) izgraĊen je 2010. godine. Tijekom posljednjeg desetljeća još je nekoliko tankera prenamijenjeno u ovu vrstu brodova. Većina poluuronjivih brodova izgraĊenih tijekom 80-ih i 90-ih godina još uvijek plovi ali su na njima obavljene znaĉajne preinake. Brod Blue Marlin, koji je 2004. god. preureĊen, trenutno je najveći u ovoj vrsti brodova. Ovaj brod nakon gradnje imao je sljedeće karakteristike [18]:
Duljina preko svega: 217m, Duljina izmeĊu perpendikulara: 206.5m, Širina: 42m, Gaz na ljetnoj vodenoj liniji: 10m, Nosivost: 56000t, Visina vode iznad palube nakon maksimalnog uranjanja: 10m. Snaga motora: glavni 12640kWh + dva pramĉana potiskivaĉa od 2000kWh, Površina palube za ukrcaj: 7125m2, Brzina: 14.5ĉv, Domet: 25000 NM i Smještaj posade: za 55 osoba.
Nakon odreĊenih preinaka ima sljedeće karakteristike:
Maksimalni gaz u uronjenom stanju: 29.3m, Visina vode iznad palube nakon maksimalnog uranjanja: na krmi 16m, a na pramcu 12m, Širina: 63m i Površina palube za ukrcaj: 11227m2.
Slika 6. Black Marline & Blue Marlin u plovidbi Izvor: http://www.captainsvoyage-forum.com/showthread.php/513-Heavy-Lift-Carriers [14]
Najveća kompanija koja se bavi transportom tereta poluuronjivim brodovima je Nizozemska kompanija DockWise. Oni u svojoj floti imaju 19 brodova, trenutno je u izradi studija o gradnji novog broda ĉija će dimenzije biti: duţina 275m i širina 70m.
13
Slika 7. Dockwise type 0 Izvor: http://www.dockwise.com/page/fleet/vanguard.html [18]
Ukrcaj i iskrcaj tereta kod ove vrste brodova je vrlo kompliciran i zahtjeva opseţnu pripremu i organizaciju svih ljudi koji su ukljuĉeni u transport. Ovom vrstom brodova najĉešće se prevoze cijela postrojenja i dijelovi naftne industrije, velike luksuzne jahte, podmornice, oštećeni brodovi itd. Najveći teret koji je ikad prevoţen bila je platforma „Thunder“ ĉija je istisnina 59000t, a koju je trebalo prevesti iz Juţne Koreje u SAD. Za ovaj transport bio je angaţiran brod Blue Marlin.
Slika 8. Brod Blue Marlin pri transportu platforme „Thunder“ Izvor: http://www.captainsvoyage-forum.com/showthread.php/513-Heavy-Lift-Carriers [14]
Ukrcaj tereta koji se prevozi FLO-FLO tehnologijom sliĉan je ulasku broda u dok. Teret mora biti u tzv. ZULU stanju sa maksimalnim trimom od jedne stope (0.3048m) i maksimalnim boĉnim nagibom od 2.50. Sve tekućine iz tereta moraju biti ispumpane kako bi se eliminirao utjecaj slobodnih površina koji moţe ugrozit stabilnost broda. Nakon što je brod došao na mjesto ukrcaja i obavljene su sve potrebne pripreme za ukrcaj zapoĉinje puniti svoje balastne tankove kako bi uronio svoju palubu do dubine koja je potrebna za ukrcaj tereta. Razlikujemo dva osnovna naĉina uranjanja broda, a to su: -
uron nakon kojeg će paluba za ukrcaj biti paralelna sa površinom mora i
14
-
uron pod odreĊenim uzduţnim nagibom odnosno trimom.
Uron sa trimom potreban je kod ukrcaja duţih tereta (npr. nekog broda) koji na brod ulaze sa krme, a kod ukrcaja tereta kojima su duljina i širina pribliţno jednaki nije potreban trim jer oni na brod ulaze boĉno. Nakon uranjanja broda (Slika 9.) na zahtijevanu dubinu teret se pomoću tegljaĉa postavlja iznad palube na toĉno odreĊenoj poziciji kao bi nasjeo na leţište koje se obiĉno pripremi prije poĉetka ukrcaja.
Slika 9. Tegljaĉi dovode teret na brod Izvor: http://www.captainsvoyage-forum.com/showthread.php/513-Heavy-Lift-Carriers[14]
Nakon što se teret postavi iznad odreĊene pozicije brod zapoĉinje sa debalastiranjem sve dok teret ili kobilica u sluĉaju transporta drugog broda ne dotaknu postolje (podklade). U ovom trenutku vrlo je vaţno teret postaviti toĉno u leţište odnosno na poziciju koja je predviĊena i proraĉunata za ukrcaj tog tereta jer u protivnom sve ono što je proraĉunato u svezi sa stabilitetom i osiguranjem tog tereta neće više vrijediti, a u tu svrhu neophodna je asistencija ronioca. Nakon toga se obiĉno ispumpava voda iz pramĉanog dijela kako bi prednji dio broda prvi izronio iz vode,a nakon toga se ispumpava voda iz krmenog dijela kako bi se brod izravnao i kako bi potpuno izronio iz vode. Poslije izranjanja broda zajedno sa teretom pristupa se osiguranju i uĉvršćivanju. U sluĉaju transporta drugog broda poluuronjivim brodom posebnu pozornost potrebno je dati stabilnosti broda koji se prevozi jer njegovim izranjanjem odnosno smanjivanjem njegovog gaza dolazi do postupnog gubitka stabilnosti i postoji opasnost od prevrtanja. Brod postupno izranja iz vode i nalijeţe na postolje (podklade). Nakon što je brod nalegao na postolje brod koji prevozi i dalje izranja iz vode ali sada zajedno sa brodom na palubi, njegovim teretom. Pri tom izranjanju brod na palubi sve više i više gubi svoj uzgon, a masa koja nije osigurana uzgonom sve se više povećava sve do kritiĉne razine mora iznad kobilice pri kojoj postoji opasnost od prevrtanja. Da bi se ovo izbjeglo boĉni dijelovi (Slika 10.) postolja moraju biti dovoljno visoki kako bi se brod „fiksirao“ prije nego njegov gaz bude na kritiĉnoj razini.
15
Slika 10. Brod „Blue Marlin“ pri tansprtu ošteĉenog broda Ameriĉke ratne mornarice iz Adenskog zaljeva u SAD Izvor: http://en.wikipedia.org/wiki/MV_Blue_Marlin [15]
3.3. LO/LO METODA UKRCAJA TEŠKIH TERETA Prvi brodovi koji su prevozili teške terete bili su brodovi koji ukrcaj i iskrcaj vrše LO/LO metodom. U poĉetku su ovi brodovi imali jednu ili dvije samarice (tzv. Stacklen Mast Derricks) koje su postavljene u uzduţnici broda. Današnji klasiĉni brodovi koji vrše ukrcaj/iskrcaj LO/LO metodom opremljeni su sa dvije dizalice smještene na bokovima broda. Smještaj dizalica na bok broda omogućuje ukrcaj iznimno glomaznih tereta na brod. Pri manipulaciji sa teretom ĉesto se koriste boĉni pontoni ili tzv. stabilizatori koji povećavaju stabilnost broda. Imaju prostrana skladišta sa meĊupalubljem podesivim po visini. Najveće kompanije na trţištu transporta teških tereta su njemaĉke kompanije Beluga, SAL i RickmersLine te nizozemske kompanije Jumbo Shipping i Mammoet. Zadnji brod koji je došao na trţište transporta teških tereta LO/LO metodom je brod LONE kompanije SAL, a ima sljedeće karakteristike [19]: -
Nosivost: 12500 t, LOA: 160.50m, Širina: 27.50m, Dimenzije palube: 128.50 x 27.50m, Dimenzije skladišta: 107.10 x 17.00 x 13.70m, Dizalice dvije hidrauliĉne dizalice smještene na lijevom boku, svaka kapaciteta 1000t, a u kombinaciji 2000t, Dohvat dizalice: 16m/1000t, 25m/800t i 38m/500t, Brzina: 20 ĉv i DP pozicioniranje.
16
Slika 11. MV "Svenja" 12/2010, MV "Lone" 03/2011 Izvor: http://www.sal-heavylift.com/eng/fleet/183 [19]
Specijalizirani brodovi za prijevoz teških tereta nizozemske kompanije „Jumbo Shipping“:
Slika 12. G500CLASS - Jumbo Spirit, Fairload, Stellanova & E500 CLASS – Daniella Izvor: Jumbo Shipping introduction, history, fleet, markets and heavy lift projects, 2010 [10]
Slika 13. E650 CLASS - Stellaprima, Fairlift & H800 CLASS - Fairmast, Jumbo Challenger Izvor: Jumbo Shipping introduction, history, fleet, markets and heavy lift projects, 2010 [10]
17
Slika 14. D1000 CLASS - Jumbo Vision, FAirline & J1800 CLASS - Jumbo Javelin, FAirpartner, Fairplayer, Jumbo Jubilee Izvor: Jumbo Shipping introduction, history, fleet, markets and heavy lift projects, 2010 [10] 3.3.1. Osnovne metode podizanje, opasivanja i osiguranja teških brodskih tereta LOLO tehnologijom [6] Metoda koja će se koristiti za ukrcaj teških tereta LO-LO tehnologijom ovisi o tipu tereta (o njegovoj teţini, dimenzijama, kompaktnosti, osjetljivosti itd.) i o vrsti opreme koja je posadi broda na raspolaganju. Postoji nekoliko osnovnih kategorija metoda za ukrcaj teških i glomaznih tereta i to1: a) upotreba jedne kuke (jedna dizalica) sa ĉelikĉelima/lancima koji su zakvaĉeni za teret pomoću škopca, b) upotreba jedne ili dvije kuke (dvije dizalice) sa ĉelikĉelima/lancima koji su direktno zakvaĉeni za teret,
c) upotreba jedne ili dvije kuke sa ĉelik-ĉelima/lancima koji su provuĉeni ispod tereta, d) upotreba jedne ili dvije kuke sa jednim ili dva gredna nosaĉa (engl. Spreader-a) i ĉelik-ĉela/lanaca koji su za teret zakvaĉeni pomoću škopaca,
e) upotreba jedne ili dvije kuke sa jednim ili dva gredna nosaĉa i ĉelik-ĉela/lanaca koji su direktno zakvaĉeni za teret, f) upotreba jedne ili dvije kuke sa jednim ili dva gredna nosaĉa i ĉelik-ĉela/lanaca koji su provuĉeni ispod tereta,
1
Rickmers standard for stowage and securing of project cargo 3rd edition, str 22.
18
g) upotreba jedne ili dvije kuke sa jednim ili dva gredna nosaĉa i sintetiĉkih pasaca (bragi) koji su provuĉeni ispod tereta i h) upotreba jedne kuke sa sintetiĉkim pascom koji je provuĉen ispod tereta.
3.3.2. Kategorizacija teških tereta za Lo-Lo tehnologiju [6] Teški tereti za ukrcaj na brod LO-LO tehnologiju razvrstani su u osam (8) kategorija oznaĉenim od A-H: Kategorija „A“ U ovu kategoriju spadaju teške kompaktne jedinice tereta sa ĉvrstom vanjskom površinom na kojoj je ugraĊena oprema za koju se zakvaĉi oprema za manipulaciju i uĉvršćivanje tereta. Ove jedinice tereta stoje uspravno na vlastitom postolju. Za podizanje i spuštanje najĉešće se koriste metode a, b, d ili e. Tipiĉni primjeri ovakvog tereta su veliki transformatori i generatori ( slika 15.).
Slika 15. Kategorija tereta A- transformator pri podizanju na brod Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
19
Kategorija „B“ Ova kategorija obuhvaća teške i glomazne jedinice tereta koje su horizontalno poloţene na postolje koje je za njih posebno napravljeno. Vanjska površina ovakvih tereta nije toliko kruta i ĉvrsta kao kod prethodne kategorije, a u pojedinim sluĉajevima na površini ovakvog tereta nema mjesta odnosno nije ugraĊena nikakva oprema za koju bi se mogle uhvatiti kuke i pasci za manipulaciju i uĉvršćivanje. Podizanje i spuštanje tereta obavlja se metodama c, f, g i h. Primjer ove vrste tereta su dugi profili cjevastog oblika koji se koriste u petrokemijskoj industriji ( Slika 16.).
Slika 16. Kategorija tereta B postavljena na brodsko skladište Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Kategorija „C“ Kategorija „C“ ukljuĉuje teške otvorene ĉeliĉne konstrukcije koji se nalaze u ĉeliĉnim okvirima. Ovi tereti su najĉešće dijelovi industrijskih postrojenja. Podizanje se obavlja metodama a, b, d ili e. Na ĉeliĉnim okvirima su obiĉno zavareni prsteni za koje se kvaĉi oprema za manipulaciju i uĉvršćivanje.
Slika 17. Teret kategorije C u brodskom skladištu Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
20
Kod ovakvih tereta koji se nalaze u ĉeliĉnim okvirima postoji velika opasnost od klizanja, a da bi se to sprijeĉilo izmeĊu tereta i površine na koju se on postavlja umeće drvene podloge ili se koriste ĉeliĉni stoperi koji se zavaruju za brodsku strukturu.
Kategorija „D“ Ova kategorija ukljuĉuje osjetljive i teške jedinice tereta bez posebne opreme/hvatišta za podizanja. Podruĉja podizanje su uglavnom oznaĉene na jedinici tereta. Jedinice tereta su prekrivene od relativno lakih metala ili drvenog kućišta. Primjeri su drveni sanduci i kabel namotani na bubnjeve. Postolje uglavnom nema toĉaka hvatišta ili osiguranja. Podizanje će biti izvedeno sa jednom od ranije navedenih metoda, osim ako postoji posebna oprema za podizanje dostupna putem otvora u vanjskom kućištu.
Slika 18. Teret kategorije D (drveni sanduk) tijekom podizanja Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Kategorija „E“ Ova kategorija obuhvaća nepakirane i nepravilno oblikovane jedinice tereta koje nemaju veliku teţinu ali su iznimno glomazne. Većina ovakvih tereta nema postolja niti ugraĊenu opremu za manipulaciju. Najĉešći primjeri ovakvih tereta su krakovi velikih dizalica i razni nosaĉi rešetkaste konstrukcije. Manipulacija ovakvih tereta obavlja se metodama c, f ili h.
21
Slika 19. Dio velike kontejnerske dizalice sloţen na palubi broda Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6] Postolja za ovakve terete obiĉno se rade od drvenih materijala. Uĉvršćivanje tereta na brodu obavlja se ĉelik-ĉelima na naĉin da ĉelik-ĉelo provlaĉi kroz rešetkastu strukturu tereta ili se koristi Half-Loop metoda uĉvršćivanja. Kategorija „F“ Automobili, kamioni, bageri, ţeljezniĉki vagoni i ostala kopnena transportna sredstva spadaju u kategoriju F. Neki od ovih tereta nemaju ugraĊene dijelove za koje se hvata oprema za podizanje i spuštanje te je potrebna upotreba Spreader-a koji su napravljeni specijalno za tu jedinicu tereta.
Slika 20. Bageri sloţeni u brodskom skladištu Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Kategorija „G“ Kategorija „G“ obuhvaća sve vrste motornih jahti i manjih plovila koji se na brod krcaju LO-LO metodom. Specifiĉnost ovih teških tereta je to što je njihova vanjska površina iznimno osjetljiva (trup, razne antene, staklene površine itd.) i što je mali broj mjesta pogodnih za zakvaĉit opremu za manipulaciju i uĉvršćivanje. Manipulacija se vrši metodama d, g, ili h.
22
Slika 21. Ukrcaj jahte na palubi broda za teške terete Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Kategorija „H“ U kategoriju „H“ spadaju vrlo glomazni tereti koji zahtijevaju smještaj na palubi broda odnosno na poklopcima brodskih skladišta. Tipiĉni primjer ovakvih tereta su velike luĉke dizalice. Naĉin ukrcaja i uĉvršćivanja ovakvih tereta ovisi o prirodi samog tereta (za ukrcaj velikih kontejnerskih dizalica ĉesto se koriste plovne dizalice).
Slika 22. Luĉke kontejnerske dizalice (engl. Gantry Crane) na palubi broda Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
23
Dodirna površina izmeĊu ovakvih tereta i palube na kojoj je teret postavljen je iznimno mala u odnosu na visinu tereta, a to se moţe negativno odraziti na stabilnost broda. Posebnu pozornost kod uĉvršćivanja ovakvih tereta treba obratiti na to da oprema bude simetriĉno rasporeĊena u odnosu na teţište tereta.
24
4. UTJECAJ VISEĈEG TERETA NA STABILNOST BRODA Prilikom svakog pomicanja teţina na brodu pa tako i kod ukrcaja ili iskrcaja tereta brodskom dizalicom ili samaricom dolazi do pomaka teţišta brodskog sustava G. U trenutku podizanja tereta njegovo teţište teţine prelazi u vrh dizalice bez obzira koliki je vertikalni pomak tereta. Teţište tereta nalazi se u vrhu dizalice neovisno o tome dali se teret spušta ili podiţe. Na slici G0 predstavlja poĉetni poloţaj teţišta brodskog sustava, a g0 predstavlja poĉetni poloţaj teţišta tereta koji se nalazi na dnu skladišta. U trenutku odvajanja tereta od dna skladišta njegovo teţište se pomiĉe u g1. Ovo će uvjetovati pomak teţišta broda iz G0 u G1 paralelno sa pomakom gg1. Teţište brodskog sustava ostat će u poloţaju G1 , teţište tereta u g1 za cijelo vrijeme podizanja tereta iz skladišta. Kada se dizalica zaokrene izvan broda vrh dizalice prelazi u poloţaj g2 gdje se nalazi i teţište ovješene teţine. Ovo će uzrokovati pomak sustavnog teţišta broda iz G1 u G2. Ako sada teţinu spustimo na obalu ( poloţaj g3 ) dobivamo uĉinak kao da smo iskrcali teret s vrha dizalice i sustavno teţište broda pomaknut će se s poloţaja G2 u G3 koji je ujedno konaĉni poloţaj teţišta brodskog sustava nakon iskrcaja teţine.
Slika 23. Pomak teţišta brodskog sustava pri pomaku tereta 4.1. PROMJENE U STABILITETU BRODA PRI UKRCAJU TEŠKIH TERETA BRODSKOM DIZALIOM [3] Kako je već prije navedeno pri podizanju teškog tereta brodskom dizalicom dolazi do pomaka teţišta brodskog sustava izvan simetrale broda. Pomak teţišta brodskog sustava iz G 0 u G1 izaziva nagibanje broda za neki kut Φ jer novo teţište broda mora biti na istoj vodenoj liniji kao i novo teţište istisnine (slika 24.). Radi lakše predodţbe pomicanja toĉke G i lakšeg raĉunanja pojedinih elemenata stabilnosti broda pomak iz G0 u G1 moţemo podijeliti u dvije komponente: vertikalni i horizontalni pomak. Vertikalni pomak uzrokovat će povećanje visine KG što uzrokuje smanjenje metacentarske MG (GM) visine koja je osnovno mjerilo popreĉne stabilnosti broda. Horizontalni pomak prouzroĉit će nagib broda prema strani na kojoj se nalazi teret.
25
Slika 24. Promjena stabiliteta broda pri podizanju visećeg tereta brodskim teretnim ureĊajem Izvor: Ian C. Clark: The Management of merchant Ship Stability, Trim & Strength [3] Pomak teţišta brodskog sustava raĉunamo prema pouĉku o pomaku teţišta teţina koji glasi da za2: -
Pomak G0 u G1 vrijedi:
-
Pomak G1 u G2 vrijedi:
Kada izraĉunamo ove dvije vrijednosti moţemo pomoću tangensa kuta izraĉunati maksimalni kut nagiba broda pri podizanju tereta sa obale , uz poznavanje poĉetne metacentarske visine:
2
Ian C. Clark: The Management of merchant Ship Stability, Trim & Strength, str. 85.-88.
26
Gdje je: - G0, G1 i G2 razliĉiti poloţaji teţišta brodskog sustava; - h vertikalna udaljenost izmeĊu teţišta brodskog sustava i vrha samarice/ dizalice; - w teţina tereta; - l horizontalna udaljenost izmeĊu teţišta brodskog sustava i vrha samarice/ dizalice odnosno toĉke u kojoj teret djeluje - M poloţaj metacentra - D deplasman broda - tang Φ maksimalni kut nagiba broda pri podizanju tereta Da bi izraĉunali poĉetnu metacentarsku visinu (G0M) koja je potrebna da nam nagib broda uslijed podizanja teškog tereta ne bude veći od zahtijevanog koristimo slijedeći izraz:
Prije poĉetka ukrcaja odnosno tijekom planiranja da se neki teški teret preveze odreĊenim brodom potrebno je izraĉunati sve elemente stabilnosti broda kroz sve faze ukrcaja/iskrcaja. Ĉasnik koji je zaduţen za manipulaciju teretom treba pripremiti brod za ukrcaj. Brod mora imati adekvatnu stabilnost što znaĉi da podizanje teţišta brodskog sustava prema toĉki metacentra ne smije biti velika u odnosu na poĉetnu metacentarsku visinu kako se ne bi ugrozila stabilnost broda tijekom manipulacije teretom u luci i tijekom putovanja broda na otvorenom moru. Stabilnost broda tijekom ukrcaja/iskrcaja tereta regulira se transferom balasta izmeĊu balastnih tankova i upotrebom stabilizacijskih pontona. Tijekom operacije podizanja i spuštanja teških tereta brod nikada ne bi smio biti nagnut pod kutom većim od 2o, a u praksi se nikada ne dozvoljava da nagib broda bude veći od 0,5o, a u iznimnim sluĉajevima do maksimalno 1o. Veći kutovi nisu preporuĉljivi jer se sa povećanjem nagiba broda povećava opasnost od oštećenja brodske konstrukcije, a i same dizalice su konstruirane da rade u uspravnom poloţaju. TakoĊer, ukoliko brod ima veliki kut nagiba u trenutku odvajanja tereta od obale postoji mogućnost njihanja tereta. Vrlo je vaţno da kuka kojom je oprema za podizanje povezana sa dizalicom u trenutku odvajanja od površine na kojoj se teret nalazi bude postavljena toĉno iznad teţišta tereta. Vrlo teški tereti koji se nalaze na obali nikad se u fazi odvajanja tereta od obale ne podiţu pomoću dizalice. Odvajanje tereta od obale obavlja se prebacivanjem balasta sa jedne strane broda na drugu, a zatim se nakon odvajanja tereta od obale koriste dizalice uz konstantan transfer balasta, kako bi se brod tijekom cijele operacije drţao u uspravnom poloţaji. Ovim se spreĉava naglo ljuljanje broda, odnosno „odskakanje“, u trenutku prijenosa teţine tereta sa obale na dizalicu i brodsku konstrukciju.
Slika 25. Pomak teţišta brodskog sustava pri pomaku grane dizalice Izvor: Ian C. Clark: The Management of merchant Ship Stability, Trim & Strength [3] 27
Sa slike 25. vidljivo je da teţina w djeluje kroz uzastopne toĉke od w1 do w4 tijekom operacija ukrcaja / iskrcaja, tad a se glava samarice (engl. Derrick) pomiĉe prema unutra, uz istovremeno povećavanjem svoje udaljenosti od VCG broda, tako da se pomak G' takoĊer povećava. To rezultira se G' pomiĉe uzduţ paraboliĉne putanje kao što je prikazano na slici. Kao što je već navedeno nagib broda prouzroĉen odvajanjem tereta od obale mora biti što manji. Nakon što se grana dizalice, uslijed odvajanja tereta od obale, poĉne podizati da bi se teret postavio okomito iznad pozicije na kojoj će biti sloţen na brodu dolazi do smanjivanja udaljenosti teţišta brodskog sustava od uzduţnice broda i do udaljavanja od kobilice broda (Slika 25.). Na slici 25. vidljivo je da izmeĊu pozicije grane dizalice W1 i W3 nema znaĉajnijeg smanjenja nagiba broda. Nakon pozicije W3 dolazi do naglog uspravljanja broda te postoji opasnost da se brod zaljulja prije nego što grana dizalice bude uzduţnici broda. Ovo je jedan od najkritiĉnijih trenutaka ukrcaja teškog tereta sa brodskom dizalicom jer u tom trenutku dolazi do minimalne vrijednosti metacentarske visine tijekom cijele operacije i ukoliko se teret zaljulja izvan uzduţnice ili ako se grana dizalice pomiĉe prebrzo brod će se nagnuti u suprotnu stranu i moţe doći do gubitka kontrole nad pomicanjem tereta. Stoga je vrlo vaţno da vertikalni pomak teţišta brodskog sustava bude relativno mali u odnosu na poĉetnu metacentarsku visinu. Većina klasiĉnih brodova za teške terete ima dvije dizalice koje ĉesto podiţu teret u „paru“. Ukoliko se za podizanje nekog teškog tereta koriste dvije dizalice vrlo je vaţno da one budu ravnomjerno opterećene tj. da nose jednaku teţinu tereta. Da bi se ovo postiglo hvatište tereta prednje i straţnje dizalice mora biti na jednakoj udaljenosti na teţište tereta (Slika 26.). U ovom sluĉaju efektivno teţište tereta (P) koji visi nalazit će se na liniji koja spaja vrhove dviju dizalica, vertikalno iznad stvarnog teţišta tereta (g).
Slika 26. Podizanje tereta sa dvije dizalice i tipiĉnom gredom za dizanje teškog tereta – lokomotive Izvor: Ian C. Clark: The Management of merchant Ship Stability, Trim & Strength [3] P = Toĉka djelovanja visećeg tereta 28
Tijekom podizanja tereta teţište gravitacije broda (engl. The ship's Centre of Gravity) uvijek se pomiĉe u smjeru P. WF + WA = W uzimajući moment oko teţišta tereta (C of G'g') LF x WF = LA X WA te je WA / WF = LA/LF dakle, ako dizalice dijele teţinu tereta podjednako onda je LF = LA Dizalice/Samarice mogu biti zaokretane naizmjence u malim koracima okrećući opterećenje horizontalno ako je potrebno, ali to mora biti uĉinjeno polako tako da podigaĉi tereta na kojima teret slobodno visi ostaju što je više moguće okomito.
4.2. STABILIZACIJSKI PONTONI Stabilizacijski pontoni koriste se kada balastni sustav broda nije u mogućnosti zadrţati boĉni nagib unutar 40. Korištenjem ovih pontona povećava se površina vodne linije odnosno povećava se poĉetna metacentarska visina broda. Ponton se postavlja na suprotnu stranu od obale i uĉvršćuje se pomoću specijalnog ĉeliĉnog profila koji ulazi u brodsku konstrukciju i u konstrukciju pontona, te na taj naĉin postaju jedno tijelo sa brodom. Brzina strujanja vode uz bok broda ne bi smjela biti veća od 6 ĉv kako ne bi došlo do oštećenja konstrukcije broda ili pontona. Unutar pontona nalaze se obiĉno 4 tanka koji se mogu puniti i prazniti što mu omogućuje da uroni do odreĊenog gaza. Potrebno je naglasiti da stabilizacijski pontoni ne sluţe iskljuĉivo kao protuuteg, već je njihova funkcija iskljuĉivo povećanje površine vodene linije i poĉetne stabilnosti broda. Pontoni i njihova oprema za uĉvršćivanje nisu dizajnirani da pruţaju uzgon ili da se odupiru silama prevrtanja u sluĉaju iznenadnog gubitka stabilnosti.
Slika 27. Stabilizacijski pontoni postavljeni uz bok broda Izvor: Arhiva Atlantske plovidbe [23]
29
5. PLUTAJUĆE DIZALICE ZA TEŠKI TERET Klasiĉne dizalice za teški teret, koje su namijenjene za putovanje morem ĉesto se ukrcaju preko plutajućih dizalica. Kada je teret preteţak ili prezahtjevan dimenzijski tada se upošljavaju plutajuće dizalice. Većina velikih luka svijeta pruţaju ovu dodatnu uslugu. Svrha upotrebe ovih dizalica je dvostrana, ako je teret ukrcan uz pomoć ovakvih dizalica isti teret treba biti i iskrcan od strane ovakve opreme. Plutajuću dizalicu ne smijemo zamijeniti sa specijalnom „dizalicom barţom“. Plutajuća dizalica se razlikuje na naĉin da nema vlastitu propulziju i moţe zahtijevati tegljaĉe da bi je se transportiralo morem, prije nego se zapoĉne rad. Konstrukcija ovih klasiĉnih dizalica je takva da se dizalica montira na ponton barţu sa otvorenim palubnim prostorom za smještaj teretnog dijela, sastoji se od tank sistema za trim da bi se zadovoljila potreba za radom ako tako uvjeti nalaţu. Najveća mana ovih sustava u usporedbi sa modernijim izvedbama sa plutajućim okomitim zraĉnicama je ta da klasiĉne plutajuće dizalice imaju veće ograniĉenje dizanja tereta kao i kraći krak dizalice[1].
Slika 28. Plutajuća dizalica za teške terete Izvor: David J. House: Cargo Work For Maritime Operations, 7th Edition, 2005. [1]
5.1. DIZALICE SA PLUTAJUĆIM OKOMITIM ZRAĈNICAMA (NA VLASTITI POGON) [1] Dizalice barţe usko su vezane uz Off-Shore segment u pomorskoj industriji ali njihova mobilnost pod vlastitim pogonom, kombinirano sa boĉnim propulzorima za pozicioniranje pruţaju fleksibilnost pri mnogim operacijama sa teškim teretom. Neke gradnje ukljuĉuju dinamiĉko pozicioniranje i ovisno o ukupnoj veliĉini moguće je postići kapacitete podizanja do 6000 m/tona sa glavnom dizalicom.
Slika 29. Plutajuća barţa, ukljuĉena u operaciju podizanja teškog tereta Izvor:David J. House: Cargo Work For Maritime Operations, 7th Edition, 2005. [1] 30
6. OPREMA ZA MANIPULACIJU I UĈVRŠĆIVANJE TEŠKIH TERETA Oprema koja se nalazi na brodovima za transport teških tereta nije jedinstvena već se ona razlikuje od broda do broda, a što najviše ovisi o teretima koje je pojedini brod prethodno prevozio. Standardna oprema koju ima većina brodova za transport teških tereta ukljuĉuje ţiĉanu uţad i pasce razliĉitih oblika i dimenzija,sintetiĉke pasce, škopce, kuke, noseće grede, D prstene, metalne stopere, stegaĉe, drvene grede i podloge itd. Prije i nakon svakog korištenja sva oprema se treba pregledati kako bi se primijetila eventualna oštećenja. Da ne bi došlo do pojave korozije svu metalnu opremu potrebno je u odreĊenim vremenskim intervalima premazati zaštitnim materijalom (najĉešće mašću), a ukoliko sintetiĉki pasci doĊu u doticaj sa morskom vodom njih je potrebno isprati slatkom vodom. Specifikacija proizvoĊaĉa i deklaracija opreme koja pokazuje da oprema zadovoljava odreĊene standarde mora biti jasno istaknuta.
Slika 30. Specifikacija proizvoĊaĉa Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
6.1. ŢIĈANA UŢAD (engl. Wire Ropes) Izrada ţiĉane uţadi ima sliĉan postupak kao i izrada vlaknaste uţadi s tim što se niti (preĊa) zamjenjuje metalnim ţicama. Prema materijalu od kojeg se izgraĊuju postoji ţeljezna, ĉeliĉna, bakrena uţad. Za manipulaciju i uĉvršćivanje tereta koristi se iskljuĉivo uţadi izgraĊene od ĉelika, odnosno ĉelik-ĉela. Konstrukcija ĉeliĉne uţadi karakterizira promjer uţeta, broj strukova, prekidna ĉvrstoća, izvedba struka, naĉin uplitanja vrsta središnje ţice (srĉike) itd. Pravilan izbor uţadi vrlo je vaţan i gotovo odluĉujući element za njegovu uporabu, sigurnost pri radu i trajnost. U ovom smislu, uz iskustvo korisnika, poznavanje osnovnih elemenata od kojih zavisi kvaliteta ĉeliĉnog uţeta je od posebnog znaĉenja. Najĉešće se koristi uţad sa 6 strukova, a rjeĊe sa 7 ili 8. Promjer i veliĉina ţiĉanog uţeta mora biti u skladu s dimenzijama i teţinom tereta kojeg je potrebno uĉvrstiti ili s kojim je potrebno manipulirati. Ukoliko je na duţini ĉelik-ĉela koja je osam puta veća od promjera ĉelik-ĉela (npr. Φ=30mm=> l=240mm) oštećeno više od 10% ţica isto se mora povući iz upotrebe.
31
Ĉeliĉna uţad imaju široku primjenu u osiguranju i uĉvršćivanju tereta koji se prevozi morem. Ĉeliĉna uţad se sastoji od zasebnih ţica koje su upletene u uzlove koji su opet skupa upleteni izmeĊu sebe te tako ĉine gotov proizvod. Debljina i broj ţica i broj strukova direktno utjeĉu na ĉvrstoću te samu cijenu ĉeliĉnog konopa. Vrste ĉeliĉne uţadi koja se uglavnom koristi za osiguranje tereta desno-pleteni konopi, a rjeĊe lijevo-pleteni konopi.
Slika 31. Razliĉita struktura ĉeliĉne uţadi– popreĉni presjek i uzduţni pogled Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
Slika 32. Strukturu ĉeliĉne uţadi 6 x 19 + 1 FC & 6 x 37 + 1 FC Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011
[8]
Najĉešće se izraĊuje ĉeliĉna uţad standardne konstrukcije sa 6 strukova po 19 pojedinaĉnih ţica u svakom struku, te vlaknastom jezgrom koja popunjava prazninu u sredini (Slika 31). Faktor popunjenosti (engl. Fill factor) za ovakvu vrstu uţadi je oko 0,455, ili kada se gleda u popreĉnom presjeku površina koju popunjava metalni dio konopa je oko 45,5% ukupnog presjeka. Ĉeliĉna uţad konstrukcijskih karakteristika 6 x 37 + 1 FC takoĊer su ĉesta, i imaju isti faktor popunjenosti kao i ĉeliĉna uţad konstrukcijskih karakteristika 6 x 19 + 1 FC. Zbog raznih naĉina izrade ĉeliĉnih konopa postoje i razliĉiti izraĉuni za MSL (engl. Maximum Securing Load).
6.2. ŠKOPCI-GAMBETI (engl. Shackles) Postoje razliĉite vrste i veliĉine škopaca. IzraĊuju se lijevanjem ili kovanjem ţeljeza ili ĉelika. Prema obliku mogu se podijeliti u tzv. D- škopce i škopce ĉiji se struk širi prema vrhu (eng. Bow Shackle). Škopci u svom donjem dijelu imaju rupe na obje strane struka kroz koje prolazi svornjak. Svornjak moţe imati navoj ili rupicu kroz koju se provlaĉi pin. Osnovna namjena škopaca je da spajaju dva kraja lanca ili ĉeliĉnog uţeta odnosno da spajaju lanac ili ĉeliĉno uţe za brodsku konstrukciju. Sigurno radno opterećenje (SWL) moţe im biti i 1000t. Za uĉvršćivanje tereta najĉešće se koristi Anchor Shackles koji se zbog svog oblika jako se dobro prilagoĊava smjeru iz kojeg djeluje sila (Slika 34.).
32
Slika 33. Razliĉite vrste škopaca Izvor: http://pirate4x4.com/tech/billavista/Recovery/ [21]
Slika 34. Anchor Shackle i Chain Shackle Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
6.3. LANCI (engl. Chains) Lanci koji se koriste za manipulaciju i uĉvršćivanje tereta dolaze u razliĉitim veliĉinama i sa raznim prekidnim silama. Osnovna prednost lanaca u odnosu na druga sredstva koja se koriste za uĉvršćivanje tereta je u tome što se ne rasteţu pod opterećenjem, teţe se oštećuju i što imaju veću trajnost. Nedostatak lanaca je što su vrlo teški za rukovanje, teško se prilagoĊavaju obliku tereta ako se pomoću njih ţeli opasati teret, a što moţe uzrokovati oštećenje tereta. Nisu pogodni za terete koji imaju mekanu vanjsku strukturu. Lanci za uĉvršćivanje uglavnom se koriste samo za uĉvršćivanje teškog tereta, s tim da lanci po završetku transporta moraju biti vraćeni na brod. Na vrlo vrijednim teretima ovakvo osiguranje se smatra kao izgubljena oprema za osiguranje i ispomoć kod uĉvršćivanja tereta (engl. Lost Load Securing Aid). Ovakva oprema ima velike prednosti glede ĉvrstoće i sila koju moţe izdrţati, te velikom brzinom i lakoćom kojom se ovakva oprema moţe rastaviti.
Slika 35. Lanac za uĉvršćivanje sa dugim karikama i kratkim karikama Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
33
Osim stegaĉa za pritezanje i skraćivanje lanaca koriste se i pritezne kuke (Slika 35.) Pritezna poluga ne smije ostati pod kutom od 90º, već mora biti podešena pod kutom od najviše 45º, u protivnom „jezik“ poluge moţe se izviti ili otkinuti.
Slika 36. Ubacivanje pritezne poluge, kuke lanca & pritezanje, uĉvršćivanje i skraćivanje lanca Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
Slika 37. Osiguranje sa kukom
&
Nepravilno umetnuta kuka
Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
Slika 38. Skraćenje lanca sa specijalnom kukom zvanom „kandţa“ i osiguravajućom polugom Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
Slika 39. Steznik lanca i kuka za skraćenje sa steznikom Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
34
6.4.
SINTETIĈKI PASCI- BRAGE
Najĉešće se koriste za manipulaciju i uĉvršćivanje tereta koji nemaju opremu za koju se moţe zakvaĉiti druga oprema (cijevni profili, tereti sa osjetljivom vanjskom površinom, jahte itd.). IzgraĊuju se od sintetiĉkih vlakana, a u njih se dodaju karbonska vlakna kako bi im se povećala nosivost. Imaju malu teţinu i laki su za rukovanje, vrlo su fleksibilni, dobro prianjaju uz strukturu tereta i imaju vrlo veliki faktor trenja zbog ĉega su vrlo pogodni za uĉvršćivanje tereta koji imaju glatku površinu. Najveći nedostatak im je što se iznimno lako mogu ošteti ili puknuti ako prelaze preko oštrih dijelova tereta.
Slika 40. Pasci prilikom podizanja plovila Izvor:Arhiv Atlantske plovidbe [23] Za oĉuvanje graga od oštećenja zbog oštrih rubova preko kojih se brage postavljaju koriste se razliĉiti tipovi podloga (rubnici) (Slika 41).
Slika 41. Razliĉite tipove podloga Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
35
Za zatezanje sintetiĉkih traka koriste se razliĉiti tipovi zatezaĉa, a jedna vrsta je prikazana na slici 42.
Slika 42. Jedan od tipova zatezaĉa za sintetiĉke brage Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
Pojasi i brage za osiguranje nikada ne smiju biti uvijene ili povezane u ĉvor. Trake se moraju priĉvršćivati na široke i ne smiju biti postavljene preko oštrih rubova, a sav oštećeni materijal koji sluţi za osiguranje i uĉvršćivanje tereta mora biti izbaĉen iz uporabe.
6.5. STEGAĈI (TURNBUCKLES) Stegaĉi sluţe za spajanje dva kraja lanca ili ĉelik-ĉela odnosno za spajanje ĉelik-ĉela ili lanca za neku fiksnu toĉku. Konstruirani su tako da rotiranjem središnjeg dijela stegaĉa dolazi do zatezanja uţadi koja je spojena na njega. Nove vrste stegaĉa na svom središnjem okretnom dijelu imaju montiranu šipku, koja je postavljena okomito u odnosu na stegaĉ, a koja sluţi za rotiranje tog središnjeg dijela. Kod standardne izvedbe sa otvorenim središnjim dijelom za rotiranje se koristi obiĉna metalna šipka koja se provlaĉi kroz središnji dio.
Slika 43. Razliĉite izvedbe stegaĉa Izvor: http://www.tigasinarmandiri.co.id/product1.html [22]
36
Slika 44. Stegaĉ napravljen od ĉelika visoke ĉvrstoće sa karikom lanca i kukom na krajevima Izvor: Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 [8]
6.6. DRVENI I ŢELJEZNI STOPERI Drveni i ţeljezni stoperi koriste se kod uĉvršćivanja iznimno teških i glomaznih tereta u kombinaciji sa drugom opremom. Drveni stoperi najĉešće se postavljaju izmeĊu dva tereta ili izmeĊu tereta i zida skladišta. Ţeljezni stoperi zavaruju sa za brodsku strukturu, a ponekad i za teret. Zavarivanje za dijelove brodske strukture koji su izloţeni velikim naprezanjima, kao što su okvirna rebra, palubne podveze, nosaĉe itd., nije dopušteno kako ne bi došlo do oštećenja i krakova na oplati brodske strukture. Zbog ovog je vrlo vaţno pri samom poĉetku planiranja prijevoza nekog tereta odrediti poziciju na kojoj će se taj teret postaviti i adekvatno uĉvrstiti. Zavarivanje na pokrov tanka goriva najstroţe je zabranjeno ukoliko taj tank nije potpuno prazan i proventiliran (engl. Gas Free) kako bi se iz njega uklonili svi eksplozivni plinovi koji su se u njemu nakupili tijekom isparavanja goriva.
Slika 45. Drveni i ţeljezni stoperi / osiguranja Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
37
7. POSTAVLJANJE TERETA NA BROD Pozicija na kojoj je teret smješten na brodu mora zadovoljiti dva osnovna uvjeta. Prvi uvjet je da pozicija na kojoj će se teret postaviti moţe podnijeti opterećenja tog tereta ( najmanja opterećenja mogu podnijeti poklopci brodskih skladišta i meĊupalublja). Drugi uvjet je da pozicija pouzdano osigurava provedbu propisa glede uĉvršćivanja tereta. Vrlo je vaţno da se tijekom postavljanja tereta na brodsku strukturu postigne što veće trenje izmeĊu tereta i površine na kojoj je teret postavljen jer se time smanjuje broj opreme kojom je potrebno uĉvrstiti teret, a samim time dolazi do uštede u vremenu i novcu. Većina teških tereta ima metalnu strukturu (ţeljezo ili ĉelik), a brodska struktura izgraĊena je od ĉelika. Iz tablice 1. Vidljivo je da je faktor trenja (μ), o kojem ovisi sila trenja, najmanji upravo za sluĉaj izmeĊu ĉelika i ĉelika. Kako bi se sprijeĉilo proklizivanje tereta tijekom valjanja ili posrtanja broda izmeĊu tereta i površine na kojoj se teret nalazi postavljaju se dodatni materijali ( najĉešće drvo jer se u kombinaciji sa ĉelikom tako postiţe najveće trenje) pomoću kojih se nastoji povećati trenje. Tablica 1. Prikazuje: Faktori trenja prema CSS kodeksu [5] Faktor trenja (μ) 0.4 0.3 0.1 0.0
Vrste materijala u dodiru Drvo-drvo, suho ili vlaţno Ĉelik-drvo ili Ĉelik-Guma Ĉelik-Ĉelik, suhi Ĉelik-Ĉelik, vlaţni
Tijekom planiranja slaganja teških tereta na brodu posebnu paţnju treba posvetiti poloţaju i smjeru pruţanja pojedinih strukturnih elemenata (nosaĉa, rebara, podveza itd.). O rasporedu, smjeru pruţanja i meĊusobnoj udaljenosti strukturnih elemenata ovisi dopušteno opterećenje odreĊene površine na brodu (eng. Premisible Surface Load (PSL) t/m2). Dopušteno opterećenje kod novih brodova za prijevoz teških tereta u središnjem dijelu skladišta je do 22t/m2. Teške jedinice tereta obiĉno imaju definiran tzv. dodirnu površinu (engl. Footprint) koji sluţi za prijenos njihove teţine na brodsku strukturu (Slika 46.). Što je veća dodirna površina izmeĊu tereta, odnosno njegovog postolja i palube na koju se slaţe to je manje opterećenje na brodsku strukturu. MeĊutim u praksi je ĉest sluĉaj da ova dodirna površina nije dovoljno velika što uzrokuje prekoraĉenje dopuštenog opterećenja pojedine brodske površine.
Slika 46. Dodirna površina tereta i palube Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
38
Masa tereta podijeljena sa površinom tereta projiciranom na palubu na kojoj se teret namjerava sloţiti ne smije biti veća od dopuštenog opterećenja te palube. U sluĉaju prekoraĉenja dopuštenog opterećenja potrebno je povećati dodirnu površinu tereta i brodske strukture. To se postiţe postavljanjem ĉeliĉnih ili drvenih greda izmeĊu ove dvije površine (Slike 47. i 48.).
Slika 47. Neproširena dodirna površina Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Slika 48. Proširena dodirna površina Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Ukoliko teret zbog svojih dimenzija zahtijeva da bude sloţen na poklopcu skladišta ili na palubu posebnu pozornost treba obratiti na strukturu poklopca i palube jer je tu dopušteno opterećenje najmanje od svih dijelova brodske strukture, obiĉno nije veće od 2.5t/m2. Najbolje toĉke za prijenos teţine na brodsku strukturu su pregrade i mjesta gdje se pregrade sijeku sa uzduţnim palubnim podvezama. Ukoliko teret koji je postavljen na poklopac brodskog skladišta prelazi i preko palube potrebno je od drvenih greda napraviti podupiraĉe koji će sluţiti kao dodatna toĉka za prijenos teţine na brodsku strukturu.
39
Slika 49. Podupiraĉ za prijenos teţine tereta sa poklopca na palubu Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project carogo, 3rd edition 2003 [6] Većina klasiĉnih brodova za prijevoz teških tereta opremljena je za ukrcaj kontejnera. U dnu skladišta, na poklopcima meĊupalublja i brodskih grotala takvih brodova ugraĊeni su temelji zakretnih zatvaraĉa (eng. Socket). Ovo je omogućilo da se na tim brodovima razvije novi sistem postavljanja i uĉvršćivanja tereta tzv. „H-beams Bedding System“ koji za cilj ima povećanje dodirne površine tereta i brodske strukture, a to dovodi do smanjenja opterećenja brodske konstrukcije. Ovaj sistem se najĉešće koristi u meĊupalublju i na poklopcima grotala jer je tu dopušteno opterećenje najmanje. Sistem radi tako da se na ĉeliĉne grede zavare kontejnerski zakretni zatvaraĉi (eng. Twistlock) na meĊusobnoj udaljenosti koja odgovara udaljenosti izmeĊu temelja zakretnih zatvaraĉa na brodskoj strukturi. Korištenjem ovog sistema dolazi se do znatne uštede u vremenu pri postavljanju i uĉvršćivanju teških jedinica tereta.
Slika 50. H-Beams Bedding System Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
40
8. UTJECAJ GIBANJA BRODA NA TERET Kada se brod nalazi na otvorenom moru izloţen je raznim utjecajima od mora, vjetra, valova itd. koji uzrokuju gibanja broda oko uzduţne, vertikalne i popreĉne osi broda. Postoji šest vrsta gibanja broda koja se mogu podijeliti u dvije skupine na rotaciona i translatorna gibanja: Translatorna gibanja: -
Rotaciona gibanja:
Zanošenje (eng. sway) y → Poniranje (eng. heave) z → Zastajanje, zalijetanje (eng. surge) x →
- Posrtanje ( eng. pitch) y ® - Zaušijanje (eng. yaw) z ® - Ljuljanje ( eng. roll) x ®
Slika 51. Šest slobodnih gibanja broda na valovima Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Koja će se vrsta, ili vrste, gibanja pojaviti ovisi o smjeru djelovanja vjetra ili valova na brod. Na brodu se nikada ne javlja iskljuĉivo samo jedno gibanje, već se on nalazi u kombinaciji nekoliko gibanja od kojih se na brodu najviše osjeća utjecaj ljuljanja i posrtanja. Ova gibanja uzrokuju sile i ubrzanja koja djeluju na sve što se nalazi na brodu pa tako i na teret. Jakost sila ili ubrzanja koji djeluju na brod ovise o veliĉini broda (duţini, širini, i gazu), metacentarskoj visini i stanju mora i vjetra. Sile ubrzanja koje djeluju na teret se cijelo vrijeme smanjuju i povećavaju prilikom gibanja broda na moru. TakoĊer, osim smanjenja i povećanja intenziteta dolazi i do promjene smjera djelovanja. Ove sile se transformiraju sa brodske strukture kroz opremu za uĉvršćivanje, stopere i opremu za povećanje trenja na sam teret. Ovo dovodi do znatno većih opterećenja na opremu za uĉvršćivanje i osiguranje tereta. Kolika će ta naprezanja biti ovisi i o mjestu na kojem je teret postavljen na brodu. Kada se brod ljulja vanjska oplata broda prelazi znatno veći put nego neki unutarnji dio strukture broda npr. ograda grotala. Isto tako prilikom posrtanja vitla na pramĉanom kaštelu prelaze veći put od poklopaca skladišta ispod kaštela. Prema tome moţe se zakljuĉiti da će sa povećanjem udaljenosti od osi gibanja doći i do povećanja opterećenja na teret i na opremu[4].
41
Slika 52. Utjecaj sila na teret s obzirom na poloţaj tereta na brodu Izvor:Charles Bliault and North of England P&I Association: Cargo stowage & securing, 2003.
[4]
Pošto je nemoguće da svi tereti budu sloţeni u osi gibanja ili blizu nje potrebno je veću paţnju pri uĉvršćivanju posvetiti onim teretima koji su sloţeni na kritiĉnim pozicijama. Pri uĉvršćivanju ovakvih tereta koristi se veći broj opreme ili oprema sa većom prekidnom ĉvrstoćom. Nakon što se odredi pozicija na kojoj će se teret postaviti na brodu potrebno je odrediti naĉin uĉvršćivanja tereta i vrstu opreme koja će se koristiti. Za osiguranje jedne jedinice teškog tereta potrebno je koristiti jednu vrstu opreme sa istim karakteristikama. Ako se za uĉvršćivanje jednog tereta koristi oprema sa razliĉitim karakteristikama, u pogledu elastiĉnosti i fleksibilnosti, doći će do neravnomjernog opterećenja opreme. Oprema koja ima manju elastiĉnost biti će više opterećena od opreme sa većim stupnjem elastiĉnosti, a to moţe dovesti do oštećenja ili pucanja opreme koja je više opterećena. Najpovoljniji kut izmeĊu opreme koja se protivi proklizivanju tereta i horizontale (palube) je oko 25o, a kod opreme koja se protivi prevrtanju izmeĊu 45o i 60o, ovisno o visini tereta. Ukoliko na palubi nema dovoljno mjesta za koju se moţe zakvaĉiti oprema za uĉvršćivanje potrebno je zavariti dodatnu opremu. Na mjestima na kojima oprema prelazi preko oštrih krajeva tereta potrebno je postaviti podlogu kako bi se sprijeĉilo oštećenje tereta i opreme. Za uĉvršćivanje osjetljivih tereta koriste se sintetiĉki pasci ili fleksibilnija ĉeliĉna uţad koja dobro prianja uz površinu tereta. Teret na kojem nema mjesta za koje se moţe zakvaĉiti oprema osigurava se na naĉin da se oko njega postavi omĉa (Slike 53. i 54.) kojoj oba dva kraja završavaju na istoj strani tereta (eng. Half Loop Lashings). Prema dopuni CSS kodeksa iz 2002 god. zabranjeno je uĉvršćivati teret na naĉin da se preko njega samo prebaci ĉeliĉna uţad (eng. Friction Lashing) ili da se napravi omĉa kojoj krajevi završavaju na suprotnoj strani tereta (eng. Silly Loops) (Slika 55.).
42
Slika 53. Half Loop Lashings Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Slika 54. Half Loop Lashings Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Slika 55. Zabranjeni naĉin korištenja ĉeliĉne uţadi Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
Teški tereti najĉešće se uĉvršćuju pomoću ĉeliĉne uţadi i stegaĉa. Da bi se mogla napraviti kombinacija od uţeta i stegaĉa potrebna je upotreba ţabica za spajanje ĉeliĉne uţadi. Promjer ţabica mora biti u skladu sa promjerom, a broj kojima se krajevi uţeta spajaju ovisi o promjeru. Postoje razliĉiti naĉini upotrebe ĉeliĉne uţadi, ţabica i stegaĉa, a tri osnovna koja se najĉešće koriste na brodovima za teške terete prikazana su na slici 56.
43
Slika 56. Razliĉiti naĉini korištenja ĉeliĉnih stegaĉa i uţadi Izvor: Rickmers standard for stowage and securing of project cargo, 3rd edition 2003 [6]
44
9. UĈVRŠĆIVANJE I OSIGURANJE TERETA Cilj osiguravanja i uĉvršćivanja tereta na brodu je da se sprijeĉi proklizavanje ili prevrtanje tereta sa njegovog postolja. Prevrtanje i proklizavanje moţe uzrokovati poremećaj stabilnosti tereta, štetu na drugom teretu i brodskoj konstrukciji, gubitak tereta, tjelesne povrede i smrt ne samo na moru nego i tijekom ukrcaja ili iskrcaja tereta. Da bi se otklonile opasnosti od neispravnog slaganja i uĉvršćivanja tereta na brodu MeĊunarodna pomorska organizacija donijela je niz uputa i rezolucija u sklopu kojih su izdane razne publikacije koje se bave sigurnim slaganjem i uĉvršćivanjem tereta. Najvaţnije uputstvo za prijevoz teških tereta morem izdano od strane IMO-a je Kodeks o Sigurnom slaganju i uĉvršćivanju tereta (engl. Code of Safe Practice for Cargo Stowage and Securing). Za prijevoz teških tereta najvaţniji dio CSS koda je prilog 13. Ovaj prilog daje sve potrebne podatke i savjete za uĉvršćivanje nestandardiziranih jedinica tereta i upute za izradu brodskog priruĉnika za uĉvršćivanje tereta (eng. Cargo securin Manual). Prilog 13. CSS koda daje podatke o maksimalnoj nosivosti opreme za uĉvršćivanje tereta i naĉine za raĉunanje ove nosivosti, faktorima trenja i dvije metode, Rule of Thumbe i Napredne metode (engl. Advanced Method), pomoću kojih se moţe provjeriti dali je sistem koji se namjerava upotrijebiti dostatan za spreĉavanje pomicanja i proklizavanja tijekom putovanja broda. Maksimalna sigurna nosivost (eng. Maximum Securing Load) opreme za uĉvršćivanje je izraz koji se koristi za definiranje dopuštenog opterećenja opreme koja se koristi za uĉvršćivanje i osiguranje tereta na brodu. MSL vrijednost ovisi o prekidnoj ĉvrstoći pojedine opreme. U CSS kodu se navodi da je MSL opreme za uĉvršćivanje tereta isto što je SWL opreme za manipulaciju. Treba imati na umu da je pojedini element koji se koristi za uĉvršćivanje neke jedinice tereta jak samo onoliko koliko je jak najslabiji element. Prema tome pri proraĉunu u kojem su potrebni podaci o MSL-u uvijek se uzima vrijednost MSL-a najslabijeg elementa. Tablica 2. Prikazuje maksimalnu nosivost pojedine opreme [5] Materijal škopci, D-prsteni, palubne uške i stegači sintetička užad čelična užad (neupotrjebljena) čelična užad (upotrjebljena) čelične trake (neupotrjebljene)
MSL 50% prekidne čvrstoće 33% prekidne čvrstoće 80% prekidne čvrstoće 30% prekidne čvrstoće 70% prekidne čvrstoće
9.1. METODA „RULE OF THUMB“ [5] Ovo je jednostavna metoda koja u obzir ne uzima veliĉinu broda, stanje stabilnosti i nakrcanosti broda, poziciju tereta, period u kojem brod plovi (ljeto ili zima) i podruĉje plovidbe. Kod korištenja ove metode pretpostavlja se da je kut izmeĊu opreme za uĉvršćivanje i horizontale (palube na kojoj je teret sloţen) nije veći od 60º, te da je teret
45
osiguran od proklizavanja. Oprema kojoj je kut veći od 60º u odnosu na horizontalu ne smije se koristiti u raĉunanju. U CSS kodu stoji da: „ Ukupna vrijednost MSL-a3 na svakoj strani tereta mora biti jednaka težini tog tereta“ [5]
10. 2. NAPREDNA METODA [5] Ova metoda je znatno preciznija jer se u obzir uzima više podataka (veliĉina broda, pozicija tereta, brzina broda itd.). Metoda je podijeljena u ĉetiri koraka. Ukoliko se raĉunanjem dobije da su vrijednosti vanjskih sila (inercijskih sila) koje djeluju na teret veće od sila trenja i sila koje djeluju u opremi, pomoću koje je teret osiguran, u popreĉnom, vertikalnom i uzduţnom smjeru potrebno je pristupiti dodatnom osiguranju tereta ili povećanju trenja izmeĊu tereta i brodske konstrukcije. TakoĊer je potrebno osigurati da je moment prevrtanja tereta koji nastaje zbog djelovanja inercijske sile manji od momenta koji mu se suprotstavlja. U prvom koraku utvrĊuju se vrijednosti koje su potrebne za izraĉun. Informacije o teretu koje su potrebne za izraĉun su: masa tereta, dimenzije tereta, udaljenost teţišta od najniţe toĉke tereta i pozicije tereta na brodu u uzduţnom i vertikalnom smjeru. O brodu moraju biti poznati sljedeći podaci: duţina, širina, metacentarska visina i brzina. Nakon što se utvrde osnovni podaci o teretu i brodu mogu se voditi podaci o uzduţnoj, popreĉnoj i vertikalnoj inerciji (ax, ay, az) iz tablice. U tablicu se ulazi sa podacima o poziciji tereta na brodu. Za brodove veće od 100m i sa brzinom većom od 15 ĉvorova potrebno je izvršiti korekciju za sva 3 faktora, a koji se takoĊer vade iz tablica. Potrebno je i izvršiti korekciju za faktor popreĉne inercije ukoliko je odnos izmeĊu širine i metacentarske visine broda manji od 13. Ova korekcija vadi se takoĊer iz tablica. Uzduţne i popreĉne sile koje su uzrokovane djelovanjem vjetra (Fw) i zapljuskivanjem mora (Fs) raĉunaju se prema dimenzijama tereta. Za 1m2 površine tereta uzima se da je jaĉina ovih sila 1kN. Sila uzrokovana zapljuskivanjem mora raĉuna se samo do dva metra visine mora. U drugom koraku raĉunaju se vanjske sile Fx, Fy i Fz koristeći osnovnu formulu:
gdje je: F(x,y,z) - uzduţna, popreĉna i vertikalna sila M - masa tereta a(x,y,z) - uzduţna, popreĉna i vertikalna inercija Fw(x,y) - uzduţna i popreĉna sila uzrokovana vjetrom Fs(x,y) - uzduţna i popreĉna sila uzrokovana zapljuskivanjem mora Uzduţna sila (Fx) predstavlja silu koju moţe uzrokovati proklizavanje tereta u uzduţnom smjeru, a popreĉna sila (Fy) predstavlja silu koju moţe uzrokovati proklizavanje u popreĉnom smjeru. Nakon raĉunanja ove tri sile potrebno je izraĉunati i silu koju moţe uzrokovati prevrtanje tereta u popreĉnom smjeru (Fya).
3
Maksimalno sigurno opterećenje (engl. Maximum Securing Load)
46
Ova sila dobiva se mnoţenjem popreĉne sile (Fy) sa vrijednosti (a) koja predstavlja udaljenost teţišta tereta od najniţe toĉke tereta. U trećem koraku traţe se podaci koji su potrebni za raĉunanje jaĉine i efikasnosti opreme za uĉvršćivanje i osiguravanje tereta. Prvo je potrebno utvrditi MSL svake komponente. Jaĉina svake komponente iz opreme koja se koristi u ovom izraĉunu se naziva „izraĉunata jaĉina“ (engl. Calculated Strength (CS)). CS vrijednost dobiva se dijeljenjem MSL-a najslabije komponente sa sigurnosnim faktorom ĉija je vrijednost 1.5. Za raĉunanje sile u opremi koja se protivi proklizavanju tereta mora se odrediti tzv. „f-vrijednost“ za svaku komponentu. „f-vrijednost“ je funkcija kuta pojedine komponente u odnosu na horizontalu i faktor trenja (μ) izmeĊu tereta i površine na kojoj je postavljen. „f-vrijednost“ vadi se i tablice. Za raĉunanje sile koja se protivi prevrtanju u popreĉnom smjeru potrebno je uvrstiti vrijednost „c“ koja predstavlja udaljenost izmeĊu toĉke oko koje se moţe desiti prevrtanje i toĉke u kojoj okomica iz toĉke prevrtanja sijeĉe pravac pojedine komponente i vrijednost „b“ koja predstavlja popreĉnu udaljenost izmeĊu teţišta tereta i toĉke oko koje se moţe desiti prevrtanje. U ĉetvrtom koraku raĉuna se jaĉina i provjerava efikasnost opreme za uĉvršćivanje i osiguranje tereta prema sljedećim formulama navedenim u prilogu 13. CSS kodeksa: Jaĉina sila koje se protive proklizavanju u popreĉnom smjeru: Jaĉina sila koje se protive prevrtanju u popreĉnim smjeru Jaĉina sila koje se protive proklizavanju u uzduţnom smjeru:
Kada se izraĉunaju sve sile koje se protive prevrtanju i proklizavanju tereta usporeĊuju se sa silama koje ih uzrokuju. Ukoliko su sile koje se protive pomicanju tereta, a koje djeluju u opremi za osiguranje i uĉvršćivanje tereta veće od sila koje ih uzrokuju tada se moţe pristupiti osiguranju tereta. U protivnom je potrebno izvršiti odreĊene izmjene (dodatna oprema, promjena pozicije ili kuta opreme itd.) kako bi se zadovoljili uvjeti iz priloga 13. CSS kodeksa:
Fy ≤ Fya ≤ Fx ≤
47
10. TERMINALI ZA TEŠKE TERETE [7] Što se tiĉe samih terminala za teške terete bitno je napomenuti to da se ovi terminali obiĉno nalaze dislocirani izvan glavnih luka, a da prilikom njihovog postavljanja treba svakako voditi raĉuna o njihovoj povezanosti sa ostalim naĉinima daljnjeg prijevoza teških tereta kopnom (pri tome se najĉešće koristi ţeljezniĉki, a u nešto manjem obimu i cestovni prijevoz). • Terminali za teške terete moraju biti adekvatno opremljeni dizalicama specijaliziranima za teški teret, a isto tako dokovi moraju biti adekvatno pripremljeni za prijem teških tereta kao i za manipulaciju sa njima • Osoblje koje radi na terminalima za teške terete treba biti posebno obuĉeno za rad sa tim teretima • Oprema na tim terminalima mora biti ispravna i redovito odrţavana kako ne bi dolazilo do havarija koje mogu biti pogubne Prekrcaj teških i vrlo teških tereta u luci moţe se izvoditi na: a) konvencionalnom pristanu za generalni teret, b) posebnom pristanu za prekrcaj teških tereta, c) specijaliziranom terminalu za prekrcaj teških tereta, d) sidrištu. Na konvencionalnom pristanu za generalni teret prekrcaj se izvodi u uvjetima kada u luku rijetko pristiţu teški tereti, a najĉešće ih ĉine jedan ili više koleta u ukupnoj strukturi generalnog tereta. Za prekrcaj se mogu koristiti brodske dizalice, ploveća dizalica ili luĉka mobilna dizalica velike nosivosti. U lukama gdje se pojavljuju veće koliĉine teškog tereta, koje još uvijek ne zahtijevaju izgradnju specijaliziranog terminala, oprema se poseban pristan za prihvat teškog tereta. Na takvom pristanu obiĉno se postavlja luĉka obalna dizalica veće nosivosti ili se prekrcaj izvodi luĉkom mobilnom ili plovećom dizalicom. Na operativnoj površini uz pristan moguće je i kraće ili duţe zadrţavanje tereta prije njegov otpreme. Ustaljenost većeg prometa izgraĊuju se posebni specijalizirani terminali za prekrcaj teškog tereta. Na takvom terminalu postavljen je i veći broj obalnih dizalica velikih nosivosti. Prekrcaj teškog tereta moţe se izvoditi i na sidrištu luke, upotrebom ploveće dizalice ili brod dizalice. U tom sluĉaju moguće su prekrcajne operacije: brod-brod, brod-ploveća dizalica i ploveća dizalica-brod.
48
11. BRIGA O BRODU I TERETU TIJEKOM PUTOVANJA Tijekom putovanja broda sa teškim teretom svakodnevno je potrebno vršiti provjeru stanja tereta i opreme kojom je teret uĉvršćen za brod. Najvaţnije je da uslijed gibanja broda na moru ne doĊe do popuštanja opreme, odnosno da teret ostane zategnut i na mjestu. Svako nepredviĊeno pomicanje tereta tijekom putovanja koje je nastalo zbog popuštanja ili oštećenja opreme moţe biti pogubno. Provjeru stanja tereta i opreme potrebno je vršiti najmanje dva puta dnevno. Provjera nikad ne smije biti samo vizualna već je i fiziĉki potrebno utvrditi stanje svake komponente. Bilo koji pomak bez obzira da li je on minimalan mora se uzeti ozbiljno i treba ga odmah sanirati. Oprema kojom je teret osiguran moţe biti popravljena i zategnuta ili zamijenjena novom u sluĉaju da je oštećena. Sve radnje i promjene s teretom i opremom treba dokumentirati i unijeti u dnevnik. Uvijek se pri bilo kojem zahvatu potrebno konzultirati i postupiti u skladu sa brodskim priruĉnikom o uĉvršćivanju tereta. Duţnost zapovjednika i ĉasnika broda je konstantno motrenje i praćenje vremenskih izviješća kako bi mogli predvidjeti nevrijeme i izbjeći ga. U sluĉaju da brod ne moţe izbjeći ulazak u podruĉje nepovoljnih vremenskih prilika potrebno je podesiti kretanje broda tako da utjecaj mora i vjetra bude minimalan te je potrebno obaviti odreĊene pripreme koje će osigurati da brod i teret ostanu ne oštećeni. Ovo se odnosi na dovoĊenje broda u što bolje stanje za podnošenje teškog vremena u obliku stabilnosti, vodonepropusnosti, osiguranja tereta i opreme i pouzdanosti brodskih strojeva. Ako na moru doĊe do oštećenja opreme samo iskusni ĉlanovi mogu obavljati odreĊene radnje na teretu i opremi. Ovo su iznimno opasne situacije u kojima se stanje mijenja iz sekunde u sekundu, stoga je potrebno pomno izabrati ljude za obavljanje ovih poslova.
49
12. ZAKLJUĈAK Klasiĉni brodovi za prijevoz teških tereta, na koje je u ovom radu stavljen poseban naglasak, jedna je od najstarijih vrsta brodova. Od poĉetka 20-ih godina prošlog stoljeća, kada su se prvi put pojavili, ovi brodovi doţivjeli su znaĉajne promjene, kako u teretu koji se prevozi tako i u samim karakteristikama brodova. Današnji moderni brodovi za prijevoz teških tereta su iznimno sofisticirani brodovi koji zahtijevaju struĉnu i kvalificiranu posadu. Za rad na ovakvim brodovima nije dovoljno samo poznavati navigaciju već je potreban širok spektar znanja. Upravo zbog ovih ĉinjenica osim posade broda u prijevoz teških tereta morem ukljuĉen je velik broj ljudi na kopnu koji su neophodni za obavljanje uspješnog pomorskog pothvata. Kod prijevoza teških tereta jedan od najvaţnijih dijelova,a moţda i najvaţniji, je planiranje transporta odreĊenog tereta. I prije nego što odreĊeni teret bude prihvaćen od strane kompanije da se preveze njihovim brodom potrebno je riješiti niz pitanja kojima se utvrĊuje dali je brod sposoban za prijevoz tog tereta. Da bi se ovo moglo provesti potrebna je konstantna i kvalitetna komunikacije izmeĊu obale i broda. Kao jedan od problema s kojima sam se susreo prilikom pisanja ovog rada naveo bih da sam za izradu rada gotovo u cijelosti koristio englesku literaturu te se stoga nadam da ovaj završni rad u svojim jednostavnim opisima pomoći osobama koje se za daljnje pripremaju za prvu plovidbu te da će im sluţiti kao temelj usavršavanje.
50
13. LITERATURA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]
David J. House: Cargo Work For Maritime Operations, 7th Edition, 2005. Frank Van Voorn: Semi-submersible Heavy-lift ships in operation Ian C. Clark: The Management of merchant Ship Stability, Trim & Strength Charles Bliault and North of England P&I Association: Cargo stowage & securing, 2003 Code of safe practice for cargo stowage and securing 2003 edition Rickmers standard for stowage and securing of project carg, 3rd edition 2003. Ĉedomir Dundović: Tehnologija luka i terminala, Pomorski fakultet Rijeka, Rijeka 2001 Container Handbook - Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV), 2011 „CombiLift“ video simulacija Jumbo Shipping introduction, history, fleet, markets and heavy lift projects, 2010. Zabilješke sa predavanja iz predmeta Tereti u pomorskom prometu, a.g.2010/2011 Biennal Marine Seminar,San Francisco, Container crane transport, 2006. http://www.thedestinlog.com/articles/horizon-17529-deepwater-explosions.html http://www.captainsvoyage-forum.com/showthread.php/513-Heavy-Lift-Carriers http://en.wikipedia.org/wiki/MV_Blue_Marlin http://www.belships.com/company/history/loco.htm http://www.rolldock.com/files/60/leaflet_technical_specs_def_lores_web%20%282%29.pdf
http://www.dockwise.com/page/fleet/fleetdata.html http://www.sal-heavylift.com/eng/fleet/183 http://nasdonline.org/document/1662/d001537/wire-rope.html http://pirate4x4.com/tech/billavista/Recovery/ http://www.tigasinarmandiri.co.id/product1.html Arhiva Atlantske plovidbe
51
14. POPIS SLIKA Slika 1. Brod kompanije „Rolldock“ klase „S“ [17] .................................................................. 9 Slika 2. Ukrcaj Off-Shore konstrukcije preko krmene rampe pomoću hidrauliĉkog trilera podesivog po visini [9] ....... 10 Slika 3. Razne oblike ĉeliĉnih greda za ukrca j[12] ................................................................. 10 Slika 4. Brod Black Marlin pri transportu platforme iz Koreje u Meksiĉki zaljev [13]........... 11 Slika 5. Zadnji trenuci broda Mighty Servant [14]................................................................... 12 Slika 6. Black Marline & Blue Marlin u plovidbi [14] ............................................................ 13 Slika 7. Dockwise type 0 [18] ................................................................................................... 14 Slika 8. Brod Blue Marlin pri transportu platforme „Thunder“ [14] ....................................... 14 Slika 9. Tegljaĉi dovode teret na brod [14] .............................................................................. 15 Slika 10. Brod „Blue Marlin“ pri tansprtu ošteĉenog broda Ameriĉke ratne mornarice iz Adenskog zaljeva u SAD [15] 16 Slika 11. MV "Svenja" 12/2010, MV "Lone" 03/2011 [19] .................................................... 17 Slika 12. G500 CLASS - Jumbo Spirit, Fairload, Stellanova & E500 CLASS – Daniella[10] 17 Slika 13. E650 CLASS - Stellaprima, Fairlift & H800 CLASS - Fairmast, Jumbo Challenger [10] .............. 17 Slika 14. D1000 CLASS - Jumbo Vision, FAirline & J1800 CLASS - Jumbo Javelin, FAirpartner, Fairplayer, Jumbo Jubilee [10] ................................................. 18 Slika 15. Kategorija tereta A- transformator pri podizanju na brod [6] ................................... 19 Slika 16. Kategorija tereta B postavljena na brodsko skladište [6] .......................................... 20 Slika 17. Teret kategorije C u brodskom skladištu [6] ............................................................. 20 Slika 18. Teret kategorije D (drveni sanduk) tijekom podizanja [6] ........................................ 21 Slika 19. Dio velike kontejnerske dizalice sloţen na palubi broda 6] ...................................... 22 Slika 20. Bageri sloţeni u brodskom skladištu [6] ................................................................... 22 Slika 21. Ukrcaj jahte na palubi broda za teške terete [6] ........................................................ 23 Slika 22. Luĉke kontejnerske dizalice (engl. Gantry Crane) na palubi broda [6]................... 23 Slika 23. Pomak teţišta brodskog sustava pri pomaku tereta ................................................... 25 Slika 24. Promjena stabiliteta broda pri podizanju visećeg tereta [3] ...................................... 26 Slika 25. Pomak teţišta brodskog sustava pri pomaku grane dizalice [3]................................ 27 Slika 26. Podizanje tereta sa dvije dizalice i tipiĉnom gredom za dizanje [3] ........................ 28 Slika 27. Stabilizacijski pontoni postavljeni uz bok broda [23] ............................................... 29 Slika 28. Plutajuća dizalica za teške terete [1] ......................................................................... 30 Slika 29. Plutajuća barţa, ukljuĉena u operaciju podizanja teškog tereta [1] .......................... 30 Slika 30. Specifikacija proizvoĊaĉa [8].........………………………………………………...32 Slika 31. Razliĉita struktura ĉeliĉnog konopa – popreĉni presjek i uzduţni pogled [8] …......33 Slika 32. Strukturu ĉeliĉne uţadi 6 x 19 + 1 FC & 6 x 37 + 1 FC[8]……………………….33 Slika 33. Razliĉite vrste škopaca[21]…………………………………………………………34 Slika 34. Anchor shackle i Chain shackle[8]…………………………………………………34 Slika 35. Lanac za uĉvršćivanje sa dugim karikama i kratkim karikama[8]…………………34 Slika 36. Ubacivanje pritezne poluge, kuke lanca & pritezanje, uĉvršćivanje i skraćivanje lanca[8]..35 Slika 37. Osiguranje sa kukom & Nepravilno umetnuta kuka[8]……………………………..35 Slika 38. Skraćenje lanca sa specijalnom kukom zvanom „kandţa“ i osiguravajućom polugom[8]…35 Slika 39. Steznik lanca i kuka za skraćenje sa steznikom[8]……………………………….....35 Slika 40. Pasci prilikom podizanja plovila[23]……………………………………………….36 Slika 41. Razliĉite tipove podloga[8]…………………………………………………………36 Slika 42. Jedan od tipova zatezaĉa za sintetiĉke brage[8]…………………………………...37 Slika 43. Razliĉite izvedbe stegaĉa[22]……………………………………...……………….37 Slika 44. Stegaĉ napravljen od ĉelika visoke ĉvrstoće sa karikom lanca i kukom na krajevima[8]….37 Slika 45. Drveni i ţeljezni stoperi / osiguranja[6]……………………………………………..38 Slika 46. Dodirna površina tereta i palube[6]………………………………………………...39 Slika 47. Neproširena dodirna površina[6]……….…………………………………………..40 52
Slika 48. Proširena dodirna površina[6]………………………………………………………40 Slika 49. Podupiraĉ za prijenos teţine tereta sa poklopca na palubu[6]……………………...41 Slika 50. H-beams Bedding System[6]………………………………………………………..41 Slika 51. Šest slobodnih gibanja broda na valovima[6]………………………………………42 Slika 52. Utjecaj sila na teret s obzirom na poloţaj tereta na brodu………………………….43 Slika 53. Half Loop Lashings[6]……………………………………………………………...44 Slika 54. Half Loop Lashings[6]……………………………………………………………...44 Slika 55. Zabranjeni naĉin korištenja ĉeliĉne uţadi[6]……………………………………….44 Slika 56. Razliĉiti naĉini korištenja ĉeliĉnih stegaĉa i uţadi[6]……………………………...45
53
15. POPIS TABLICA Tablica 1. Prikazuje: Faktori trenja prema CSS kodeksu [5] ................................................... 38 Tablica 2. Prikazuje maksimalnu nosivost pojedine opreme [5] .............................................. 45
54
