TTEEOORRIIAA,, CCOONNSSTTRRUUCCŢŢIIAA ŞŞII VVIITTAALLIITTAATTEEAA NNAAVVEEII CCUURRSSUULL 1144 -- PPAARRTTIICCUULLAARRIITTĂĂŢŢII CCOONNSSTTRRUUCCTTIIVVEE AALLEE NNAAVVEELLOORR CCOOMMEERRCCIIAALLEE Prezentul curs prezintă câteva din particularităţile navelor comerciale prezentate în cursul 1 şi 2 (nave comerciale maritime). I. Nave maritime de transport mărfuri generale Cargouri mărfuri generale (engl. General dry cargo ships)– sunt nave destinate transportului diverselor categorii de mărfuri uscate ambalate (saci, lăzi, cutii, butoaie, bale etc.) sau neambalate. Caracteristicile acestui tip de navă:
Din punct de vedere constructiv, cargourile au de obicei 3....5 magazii de marfă în prova castelului şi 1 sau 2 dispuse în pupa castelului. În unele cazuri, toate magaziile de marfă sunt situate în prova castelului (vezi figura). Ca măsură de asigurare a nescufundabilităţii, magaziile de marfă sunt despărţite de pereţi transversali etanşi. Spaţiul de încărcare şi gurile de magazii sunt suficient de largi, capacele fiind mecanizate, cu acţionare electrică, hidraulică sau mecanică. Cargourile se caracterizează de asemenea şi prin numărul mare de punţi, de obicei 1...3 punţi.
Sistemul de osatură folosit este poate fi transversal sau mai rar combinat, prezentând următoarele particularităţi:
• Planşeele de fund pot fi cu simplu fund (sistem transversal de osatură) sau cu dublu fund (sistem longitudinal sau transversal de osatură)
• Planşeele de bordaj sunt construite numai în sistem transversal de osatură.
Figura 14.1. Secţiune longitudinală şi transversală printr-un cargou
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Punte teuga Puţul lanţului de ancoră Magazii superioare de marfă (coridor) Coloane pentru bigi Punte intermediară Castel Magazii inferioare de marfă (cală) Magazii de marfă pupa din interpunte Coloane bigi pupa Punte duneta Maşina cârmei Pic (tanc de asietă) pupa
13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
Cârmă Elice navală Tub etambou cu ax portelice Tancuri combustibil dublu fund Motor principal de propulsie Pereţi transversali etanşi Tancuri (comb. sau balast) dublu fund Tancuri laterale Pic (tanc de asietă) prova Bordaj Gură de magazie Punte principală
Nave frigorifice (engl. Reefers; Refrigerated ships) - Sunt nave de construcţie specială destinate pentru transportul produselor perisabile în stare proaspătă la temperaturi scăzute, prin refrigerare sau congelare. Constructiv, navele frigorifice se aseamănă cu cargourile pentru mărfuri generale, dar cu următoarele deosebiri:
- magaziile de marfă sunt mai mici; - pereţii sunt căptuşiţi cu izolaţii termice speciale (vată de sticlă etc.); - gurile de magazii sunt bine izolate termic şi mai mici ca dimensiuni; - instalaţiile frigorifice sunt de mare capacitate.
Volumul rezervat depozitării mărfii este un factor ce necesită o deosebită atenţie, ţinând cont de felul în care se depozitează marfa. In cazul refrigerării, marfa se stivuieşte până la o înălţime de 6 metri pentru a nu altera partea inferioară prin strivire, în timp ce, în cazul răcirii prin ventilaţie, aceasta se agaţă în cârlige speciale, având o distanţă de cel puţin 0,3 metri de punte pentru a permite circulaţia aerului. In general, agentul frigorific folosit este freon 12 (R-12), freon 22 (R-22). În prezent, în conformitate cu protocolul Montreal, se doreşte trecerea la o clasă de agenţi frigorifici ecologici ca de exemplu: R-410A, R-134 A sau R-409 C.
Figura 14.2. Secţiune longitudinală şi transversală printr-o navă frigorifică de 10.500 tdw
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Punte teuga Puţul lanţului de ancoră Gură de magazie izolată termic Granic Coş de fum Castel Compartiment maşini Punte duneta
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
Cârmă Pic (tanc de asietă) pupa Tub etambou cu ax portelice Tancuri (comb.) dublu fund Tancuri (comb. şi balast) dublu fund Magazii frigorifice de marfă Tanc depozit (deep tank) combustibil Pic (tanc de asietă) prova
II. Nave maritime de transport mărfuri specializate II.1 Nave portcontainere (engl. Containerships) – nave specializate destinate transportului de containere.
Figura 14.3. Secţiune longitudinală şi transversală printr-o navă portcontainer
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Punte teuga Containere Capace guri de magazie Castel Coş de fum Cârmă Elice
8. 9. 10. 11. 12. 13.
Tub etambou cu ax portelice Compartiment maşini Tancuri (comb. şi balast) dublu fund Pic (tanc de asietă) prova Puţul lanţului de ancoră Cala
Caracteristicile acestui tip de navă sunt următoarele:
Majoritatea navelor portcontainer au magaziile de marfă dispuse în prova castelului, astfel încât puntea de navigaţie, compartimentul maşini sunt în pupa sau într-o poziţie apropiată de pupa (1/3 de la perpendiculara pupa).
Sistemul de osatură folosit este de obicei cel combinat. La portcontainerele mari, se foloseşte şi cel longitudinal.
Capacele gurilor de magazii sunt tip ponton, capabile să suporte greutatea containerelor ambarcate pe punte.
Magaziile au la interior o structură aparte, cu ghidaje ce permit stivuirea şi impiedică deplasarea containerelor.
Datorită suprafeţei velice mari, aceste nave au centru de greutate coborât. În plus, dispun de măsuri suplimentare de atenuare a oscilaţiilor de ruliu dure.
Capacitatea cargoului este exprimată în TEU (sau FEU „Foot Equivalent Units”) şi reprezintă numărul total de containere care pot fi transportate în cazul în care respectă dimensiunile standard. Containere pentru mărfuri uscate cu înălţimea de 8,5 picioare sunt comune, iar cele pentru mărfuri lichide, mărfuri refrigerate, materiale granulare pot avea înălţimi ce variază considerabil. Deoarece puntea trebuie să fie deschisă, gurile de magazie sunt foarte mari. După ce magaziile sunt încărcate cu containere, capacele gurilor de magazii sunt închise, peste acestea fiind aşezate alte containere care, prin capacitatea de încărcare câştigată, compensează de fapt utilizarea ineficientă a volumului interior (forma paralelipipedică a containerelor nu permite umplerea spaţiilor curbate de lângă bordaj). Containerele au dimensiuni standardizate (ISO): Lăţime: 8 picioare (2,435 m), Înălţime: 4, 8 sau 8,6 picioare (2,6 m) Lungime: 20” (6,055 m) sau 40” (12,19 m).
După 1990, există în operare şi containere cu lungimea de 45”. Greutatea maximă a containerului standard 20” x 8” x 8” este de 20,2 tone cu un volum de 30 m³, iar 40” x 8” x 8” este de 30,4 tone cu un volum de 63 m³. II.2. RO-RO (engl. Roll-on/Roll-off ships) – nave specializate destinate transportului de vehicule rutiere, pe roţi sau şenile, cu încărcare-descărcare pe orizontală. În trecut erau cunoscute sub numele „trailerships”.
Figura 14.4. Secţiune longitudinală şi transversală printr-o navă RO/RO cu rampă pupa
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Punte principală Castel prova Magazii Lifturi Coş de fum Camera cârmei Rampă articulată pupa Elice navală Pic (tanc de asietă) pupa
10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
Tub etambou cu ax portelice Motor principal de propulsie Tancuri (comb.) dublu fund Tancuri laterale Tancuri (comb. şi balast) dublu fund Rampe fixe Pic (tanc de asietă) prova Puţul lanţului de ancoră Punte intermediară I Punte intermediară II
Caracteristicile tipului de navă RO/RO sunt:
Trăsătură caracteristică acestui tip de navă este existenţa unor deschideri foarte mari în pereţii transversali etanşi (necesari pentru limitarea compartimentelor inundate în situaţia unei coliziuni). Aceste deschideri sunt înlocuite de cadre transversale întărite. Deschiderile sunt prevăzute cu porţi etanşe masive dotate cu garnituri ce permit trecerea vehiculelor pe timpul efectuării operaţiunilor de încărcare-descărcare.
Sistemul de osatură folosit este cel combinat: planşee de fund (în sistem longitudinal) iar planţeele de bordaj construite în sistem transversal de osatură.
Punţile şi rampele fixe de la interior sunt în sistem de osatură longitudinal. II.3. Nave port barje (engl. Barge Carriers) – nave specializate destinate transportului de şlepuri sau barje purtate, şi eventual al containerelor. Portbarjele se clasifică în 3 categorii, după tipul de încărcare/descărcare al mărfii: 1. LASH („Lighter Aboard Ship”) – încărcarea se face cu ajutorul unei macarale mobile. 2. Seabee (Engl. „Sea Barge”) – încărcarea se face cu ajutorul unui elevator. 3. BACO („Barge Container ship”) – încărcarea se face prin inundarea compartimentului
rezervat depozitării şi împingerea barjelor pe suprafaţa apei în interior.
Figura 14.5. Vedere laterală şi secţiune transversală printr-o navă LASH
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Punte teuga Puţul lanţului de ancoră Castel prova Gură de magazie Şlep (barjă) Magazii depozitare barje Coş de fum Macara portal Consolă pupa manevră şlepuri Maşina cârmei Cârmă Elice navală
13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.
Tub etambou cu ax portelice Pic (tanc de asietă) pupa Tanc balast pupa Tancuri combustibil dublu fund Compartiment maşini Tancuri (comb.sau balast) dublu fund Tanc depozit combustibil Tanc balast prova Tancuri laterale Pic (tanc de asietă) prova Bordaj
Caracteristici:
Pot avea de la 2 – 4 punţi iar în general modul de construcţie este asemănător cu cel al portcontainerelor.
III. Nave maritime de transport mărfuri în vrac III.1. Nave transport marfă uscată în vrac Vrachierele (engl. Dry bulk carriers) – sunt destinate transportului mărfurilor uscate în vrac, precum: minereu, cereale, bauxită, cărbuni, fosfaţi, ciment etc.
Dupa modalitatea de transport se împart în trei categorii: 1. Vrachiere specializate – transportul unui anumit tip de marfă, ex.: minereu
(mineraliere), cereale (cerealiere), cărbune (carboniere) etc.; 2. Vrachiere combinate – transportul a 2 tipuri de marfă, ex.: minereu–titei (O/O),
minereu-cereale, minereu-carbune, bauxita-fosfati etc. 3. Vrachiere universale ce transportă orice marfă solidă în vrac, ex.: OBO –ore bulk-oil
carrier, PROBO (OBO + produse petroliere) etc.
Figura 14.6. Secţiuni transversale prin diferite nave vrachier
Sistemul de osatură folosit la construcţia vrachierelor este cel combinat sau longitudinal.
Corpul navei are o singură punte (principală) construită în sistem de osatură longitudinal.
Tancurile laterale inferioare (de antiruliu) sunt construite în sistem longitudinal de osatură.
Vrachierele specializate prezintă particularităţi constructive din care amintim: volumul tancurilor de gurnă şi antiruliu, dar şi a celor de balast laterale este comparabil cu celk al magaziilor de marfă.
IV. Nave maritime de transport produse lichide in vrac IV.3. Nave tanc produse chimice (engl. Chemical Tankers/Carriers) - Reprezintă tancuri petroliere proiectate să transporte substante chimice lichide periculoase, volatile şi puternic corozive în vrac. Caracteristici generale:
Sistemul de osatură folosit poate fi combinat sau longitudinal. Pereţii transversali sau longitudinali asigură o compartimentare riguroasă şi pot fi plaţi
sau gofraţi. De regulă, pereţii transversali se construiesc în sistem vertical, respectiv cu gofre orizontale sau verticale.
Planşeele de punte şi de fund sunt construite în sistem longitudinal, iar planşeele de bordaj pot fi şi în sistem transversal de osatură.
Multe din tancurile chimice moderne sunt construite în sistem dublu corp având instalaţie separată, adică fiecare tanc are pompă şi tubulatură individuală, putând astfel opera marfa fără amestecul cu alte sortimente de mărfuri de la bord.
1. 2. 3. 4.
Propulsor prova Coferdam Punte principală Castel
5. 6. 7. 8.
Coferdam Tancuri dublu fund Tancuri laterale balast Tancuri de marfă
Figura: 14.7 Dispunerea compartimentelor de marfa si balast intr-o nava tip tanc chimic de tip II
V. Transport gaze lichefiate (Gas tankers) LPG (Liquefied petroleum gas). Acestea transportă gazele grele în stare lichidă, în trei condiţii de stocare:
• semi-presurizare • presurizare totala sau • refrigerare totală, în funcţie de tipul mărfii.
• Nava LPG transport marfă complet presurizată Sunt nave mici, ce navigă costier şi care transportă marfă presurizată la temperatura ambientului (ex. propan). Tancurile de marfă sunt pure vase de presiune, de formă cilindrică sau sferică, fără construcţie specială pentru menţinerea unor temperaturi joase. Dublu fund „magazii marfă” şi restul spaţiului ce înconjoară vasele de presiune acţionează pe post de tancuri de balast.
Perete coliziune prova Vase de presiune Castel Dublu fund compartiment maşini
5. 6. 7.
Dublu fund magazii marfă Tancuri cilindrice de marfă Spaţii pentru balast
Figura 14.8. Sectiune longitudinală şi transversală printr-o navă LPG complet presurizată
• Nava LPG transport marfă complet refrigerată Sunt nave mari, cu capacitate de până la 100.000 m.c.
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Punte teuga Punte principală Perete coliziune pupa Castel Coş de fum Tanc asieta pupa (afterpeak)
7. 8. 9. 10. 11. 12.
Dublu fund compartiment maşini Tancuri (comb. sau balast) dublu fund Perete coliziune prova Tanc de marfa in forma prismatica Izolatie tanc de marfa Tancuri de balast
Figura 14.9. Sectiune longitudinala si transversala printr-o nava LPG marfa complet refrigerata
Marfa presurizată total este transportată în tancuri cilindrice sau sferice, independente de structura de rezistenţă a navei, la temperatura ambiantă. Propanul, de exemplu este transportat la o temperatură de 113 °F (45°C), cu o presiune de 285 psi (19.6 bari). In ceea ce priveşte mărfurile refrigerate şi semi-presurizate, acestea sunt limitate la presiuni de la 60 – 105 psi (max 7.2 bari), permiţând mărfii să ajungă la punctul de fierbere. Vaporii emişi sunt lichefiaţi şi reintroduşi în tanc cu ajutorul unor maşini speciale care permit scăderea şi menţinerea temperaturii la -58 °F (-50°C). Unele nave extind această capabilitate de refrigerare la transportul etilenei, ajungând la -155 °F (-103.8°C). Refrigerarea completă reprezintă altă modalitate de transport a mărfii. In acest caz, forma tancurilor este prismatică, pentru a utiliza cât mai eficient spaţiul destinat mărfii iar presiunile de lucru sunt de 3 – 5 psi (0.2 - 0.3 bari), maxim suportată fiind 11 psi. Tancurile, izolaţia şi maşinile de lichefiere sunt proiectate pentru a lucra cu temperaturi de până la -67 °F (-55°C).
LNG (engl. Liquid Natural Gases) - Sunt nave care transporta produse gazoase naturale lichefiate, in special metan. Tancurile independente de tip B, Moss-sferic sau prismatic, sunt fabricate din aliaje de oţel cu aluminiu sau nichel. Tancurile Kvaerner – Moss folosesc uneori nitrogen în compartimentele adiacente tancului pentru a preveni riscul de incendiu.
Figura 14.10. Tipuri de tancuri LNG (sferic / prismatic)
Formele sferice sunt aproape exclusiv folosite la navele LNG.
Pentru a creşte siguranţa în transport, unele tancuri sunt prevăzute cu membrană sau semi-membrană. Acest sistem are la baza un aliaj special de fier, nichel, carbon şi crom numit invar, care este foarte rezistent la solicitări termice şi de presiune (are coeficient de dilatare termică extrem de scăzut). După membrana de invar primară, urmează o a 2-a membrană din acelaşi material, pentru siguranţă, în conformitate cu normele de construcţie în vigoare. O alta metodă de securizare a tancurilor este cea dezvoltată de Technigaz, în care tancul are o primă membrană din oţel inoxidabil, urmata de ouna tip sandwich. Marfa este transportată complet refrigerată la -260 °F, în special metanul, şi la o presiune aproximativ egală cu cea atmosferică. La încărcare, marfa este pompată din instalaţii speciale şi are temperatura specifică punctului de fierbere. In acest caz, volumul gazului este aproximativ 1/600 din volumul normal ocupat la temperatura normală, iar factorul de înmagazinare este de 2,4 m³ / tona lungă. O facilitate în plus oferită de acest tip de nave este cea a captării emisiilor de gaze din tancurile de marfă şi folosirea lor pentru propulsia navei, fie în combinaţie fie separat de combustibili clasici. Multe din navele transportatoare de gaze lichefiate sunt dotate cu bow thrustere, iar pentru prevenirea hazardelor, cu tunuri cu apă şi sisteme de inertare cu nitrogen pentru tancuri sau spaţii goale tehnologice. Datorită greutăţii specifice reduse a mărfii transportate, pescajul este scăzut şi bordul liber este mare, ceea ce influenţează negativ stabilitatea navei, din punct de vedere al navigaţiei pe mare agitată.
![[14] aproximare](https://static.documente.net/doc/80x56/55cf8ce75503462b139065bf/14-aproximare.jpg)
