Кіріспе
Жүк тасымалдауға арналған кеме – бұл, әсіресе, ашық түрдегі жүктерді – дәнді, көмірді, кенді, болат орамдарын, цементті – жүк қоймаларында тасымалдауға арналған сауда кемесі. Алғашқы мамандандырылған жүк тасымалдаушы кеме 1852 жылы салынғаннан бері экономикалық жағдайлар осы кемелердің көлемін және күрделілігін арттыруға ықпал етті. Бүгінгі таңдағы жүк тасымалдаушылар сыйымдылығын, қауіпсіздігін, тиімділігін және беріктігін арттыру үшін арнайы жасалған. Бүгінде жүк тасымалдаушылар әлемдік сауда флотының 21 пайызын құрайды, олардың мөлшері бір бөлімді шағын жүк тасымалдаушылардан бастап 400 000 тоннаға дейін кен тасымалдай алатын алып кемелерге дейін жетеді. Арнайы конструкциялар да бар: кейбіреулері өздері жүк түсіре алады, ал кейбіреулері түсіру үшін порттық жабдыққа тәуелді, ал кейбіреулері жүк тиелген кезде оны қаптамалайды. Жүк тасымалдаушылардың жартысынан астамы грек, жапон немесе қытай иелігінде, ал төрттен бірі Панамада тіркелген. Оңтүстік Корея – жүк тасымалдаушы кемелерді ең көп салайтын ел, және осы кемелердің 82 пайызы Азияда салынған. Жүк тасымалдаушы кемелердегі экипаж кеменің жұмыс істеуіне, басқаруына және күтіміне қатысады, сондай-ақ халықаралық теңіз заңнамасына сәйкес қауіпсіздік, навигация, техникалық қызмет көрсету және жүк күтіміне жауапты болады. Экипаж мөлшері ең кішкентай кемелерде үш адамнан бастап, ең үлкен кемелерде 30-дан асып түсуі мүмкін. Жүктү тиеу операцияларының күрделілігі әртүрлі, ал жүк тиеу және түсіру бірнеше күнге созылуы мүмкін. Жүк тасымалдаушылар тірексіз (терминал жабдықтарына тәуелді) немесе тірегі бар (кемеге ендірілген крандары бар) болуы мүмкін. Жүк өте тығыз, коррозиялық немесе абразивті болуы мүмкін. Бұл кемеге қауіп төндіретін қауіпсіздік мәселелерін тудыруы мүмкін: жүк жылғалысы, спонтанды жану және жүк қанығуы сияқты мәселелер. Ескі кемелердегі коррозия және жүк тасымалдаушылардың үлкен люктері 1990 жылдары жүк тасымалдаушы кемелердің көптеп батып кетуімен байланысты болды. Бұл үлкен люктер тиімді жүк тасымалдау үшін маңызды, бірақ олар дауыл кезінде үлкен көлемде судың келуіне мүмкіндік береді және кеме қисайғаннан кейін батып кетуді жеделдетеді. Содан бері кемелерді жобалау мен тексеруді жақсарту және экипаж кемеден қашу процесін жеңілдету үшін жаңа халықаралық ережелер енгізілді.
A bulk carrier or bulker is a merchant ship specially designed to transport unpackaged bulk cargo—such as grain, coal, ore, steel coils, and cement—in its cargo holds. Since the first specialized bulk carrier was built in 1852, economic forces have led to increased size and sophistication of these ships. Today's bulk carriers are specially designed to maximize capacity, safety, efficiency, and durability. Today, bulk carriers make up 21 percent of the world's merchant fleets, and they range in size from single hold mini bulk carriers to mammoth ore ships able to carry 400,000 metric tons of deadweight (DWT). A number of specialized designs exist: some can unload their own cargo, some depend on port facilities for unloading, and some even package the cargo as it is loaded. Over half of all bulk carriers have Greek, Japanese, or Chinese owners, and more than a quarter are registered in Panama. South Korea is the largest single builder of bulk carriers, and 82 percent of these ships were built in Asia. On bulk carriers, crews are involved in operation, management, and maintenance of the vessel, taking care of safety, navigation, maintenance, and cargo care, in accordance with international maritime legislation. Crews can range in size from three people on the smallest ships to over 30 on the largest. Cargo loading operations vary in complexity, and loading and discharging of cargo can take several days. Bulk carriers can be gearless (dependent upon terminal equipment) or geared (having cranes integral to the vessel). Bulk cargo can be very dense, corrosive, or abrasive. This can present safety problems that can threaten a ship: problems such as cargo shifting, spontaneous combustion, and cargo saturation. The use of old ships that have corrosion problems—as well as the bulk carriers' large hatchways—have been linked to a spate of bulk carrier sinkings in the 1990s. These large hatchways, important for efficient cargo handling, can allow the entry of large volumes of water in storms and accelerate sinking once a vessel has listed or heeled. New international regulations have since been introduced to improve ship design and inspection and to streamline the process for crews to abandon ship.
Анықтама
Үлкен жүк тасымалдаушы термині әртүрлі жолдармен анықталған. 1999 жылғы Теңіздегі адам өмірінің қауіпсіздігі жөніндегі халықаралық конвенция бойынша, жүк тасымалдаушы кеме – "бір палубасы, бортындағы резервуарлары және жүк бөлімдеріндегі трап тәрізді резервуарлары бар, негізінен құрғақ жүкті көп мөлшерде тасымалдауға арналған кеме; кен тасымалдаушы кеме; немесе біріктірілген тасымалдаушы" деп анықталады. Көптеген классификациялық қоғамдар кеңірек анықтама қолданады, оған сәйкес, үлкен жүк тасымалдаушы – құрғақ, қапталмаған тауарларды тасымалдайтын кез келген кеме. "VLOC", "VLBC", "ULOC" және "ULBC" терминдері өте үлкен және өте-үлкен кен және жүк тасымалдаушылар үшін супертанкерлердің атауларынан алынған – өте үлкен шикі мұнай тасымалдаушы және өте-үлкен шикі мұнай тасымалдаушы.
Тарих
Арнайы жүк тасымалдаушылар пайда болғанға дейін, жүк тасымалдаушылардың кемемен көлемді жүк тасымалдаудың екі тәсілі болған. Бірінші тәсіл бойынша, кемежайшылар жүкті қаптарға салып, қаптарды паллеттерге тиеп, паллеттерді кран көмегімен жүк қоймасына түсіретін. Бұл әдістер баяу және көп еңбек талап ететін. Контейнерлік кемелердегідей, тиімді жүк тиеу және түсіру мәселесі көлемді жүк тасымалдаушылардың эволюциясын жеделдетті. Бу машиналары кеңінен таралған кезде арнайы жүк тасымалдаушылар пайда бола бастады. 1852 жылы салынған британдық «Джон Боуз» (John Bowes) кемесі көлемді жүк тасымалдаушы болып танылған алғашқы бу кемесі болды. Ол металл корпусы, бу машинасы және құм қаптарының орнына теңіз суын пайдаланатын балласт жүйесімен жабдықталған. Дизельді қозғалтқыштары бар алғашқы жүк тасымалдаушылар 1911 жылы пайда бола бастады, алайда осы сауданың көп бөлігі жағалау маңында жүргізілді. Бірақ, Ұлы көлдерде жүк тасымалдаушылар Минесота және Мичиганның солтүстік кен орындарынан темір кенін болат зауыттарына үлкен көлемде тасыды. 1929 жылы көлдер арқылы 73 миллион тонна темір кен, сондай-ақ, шамамен осындай мөлшерде көмір, әк тас және басқа да өнімдер тасымалданды. Көлемді жүк тасымалдаушылардың екі ерекше белгісі қалыптаса бастады: 1890 жылы қабылданған қос түбі. Осы кезеңде Ұлы көлдердегі жүк тасымалдаушылардың көлемі ұлғайып, масштабтық үнемдеуді арттырды, ал жүк түсіру уақытын қысқарту үшін өздігінен жүк түсіретін кемелер кеңінен таралды. 1970-ші жылдары салынған Ұлы көлдер флотының «мың футтық» кемелері әлемдегі ең ұзын кемелердің бірі болды, ал 1979 жылы Ұлы көлдерде рекордтық 214 миллион тонна көлемді жүк тасымалданды.
Жалпы түрлері
Жалпы жүк тасымалдаушылар түрлері. Суреттеме. Жүк тасымалдаушылар әдетте handysize және handymax өлшемдерінде болады, бірақ бірнеше geared panamax кемелері де бар. Барлық жүк тасымалдаушылар сияқты, олардың да үлкен люк қақпақтарымен жабылған бірнеше жүк қоймалары бар. Оларда крандар, дерриктер немесе конвейерлер болады, бұл оларға жағалаудағы жабдықсыз порттарда жүкті тиеуге немесе түсіруге мүмкіндік береді. Бұл жүк тасымалдаушыларға тасымалдайтын жүктер мен бағыттар тұрғысынан икемділік береді. (Сурет: Типикалық қолмен жүретін жүк тасымалдаушы.) Комбинированный тасымалдаушылар сұйық және құрғақ жүктерді тасымалдауға арналған. Егер екеуі де бір уақытта тасымалданатын болса, олар жекелеген қоймалар мен резервуарларда бөлінеді. Комбинированный тасымалдаушыларға арнайы конструкция қажет және олар қымбатқа түседі. Олар 1970-ші жылдарда кең таралған, бірақ 1990 жылдан бері олардың саны азайды. (Сурет: Майя кемесіндегі мұнай құбыры және құрғақ жүк қоймасы.) Крансыз жүк тасымалдаушылар – крандары немесе конвейерлері жоқ жүк тасымалдаушылар. Бұл кемелер жүк тиеу және түсіру үшін өз порттарындағы жағалаудағы жабдыққа тәуелді. Олардың өлшемдері әртүрлі, ең ірі жүк тасымалдаушылар (VLOC) тек ең үлкен порттарға ғана тоқтай алады, олардың кейбіреулері бір порттан екінші портқа сауда жасау үшін жасалған. Крансыз жүк тасымалдаушыларды пайдалану крандарды орнату, пайдалану және күтіп ұстау шығындарын болдырмайды. (Сурет: Берге Афина, 225 000 тонналық крансыз жүк тасымалдаушы.) Өздігінен түсіретін жүк тасымалдаушылар – конвейерлік ленталары бар немесе кеменің барлық люктерін басып өтетін және бүйірге де қозғала алатын экскаваторы бар жүк тасымалдаушылар. Бұл оларға жүкті жылдам және тиімді түсіруге мүмкіндік береді. (Сурет: Джон Б. Эрд – өздігінен жүкті түсіретін көл жүк кемесі.) Лейкерлер – Ұлы көлдерде кең таралған жүк тасымалдаушылар, көбінесе транзит құлыптарынан өтуге көмектесетін алдыңғы үйімен анықталады. Тұщы суда жұмыс істейтін бұл кемелер тот басудан аз зақымданады және тұзды су кемелеріне қарағанда ұзақ қызмет етеді. 2005 жылғы мәліметтер бойынша, 98 немесе одан да көп лейкерлер болды.
Әуе флотының ерекшеліктері
Әлемдегі ірі көлемдегі жүк тасымалы зор масштабқа жетті: 2005 жылы 1,7 миллиард тонна көмір, темір кені, астық, боксит және фосфат кемелермен тасымалданды. Бүгінде әлемдік жүк тасымалдау флотына 10 000 DWT-дан асатын 6 225 кеме кіреді, бұл барлық кемелердің тоннаждық көрсеткіші бойынша 40%-ын және кемелер саны бойынша 39,4%-ын құрайды. Шағын кемелерді ескергенде, ірі жүк тасымалдаушылардың жалпы сыйымдылығы шамамен 346 миллион DWT-ға жетеді. Комбинирленген тасымалдаушылар флотың өте шағын бөлігін құрайды, бұл сыйымдылықтың 3%-дан аспайды. 2005 жылғы мәліметтер бойынша, орташа жүк тасымалдаушының жасы 13 жылдан сәл ғана асып түсті. Үлкен көлдердегі саудаға тіркелген 98 жүк тасымалдаушының барлығы 20 жылдан асып кеткен, ал 2009 жылы ең ескісі – «Сент-Мэри Челленджер» 106 жасқа толыпты.
Ту елдері
2005 жылы АҚШ Теңіз әкімдігі әлем бойынша 6 225 тонна немесе одан да көп сыйымдылығы бар жүк тасымалдаушы кемелерді тіркеді. Панамада 1703 кеме тіркелген, бұл басқа төрт елдегі тіркелген кемелердің санынан асып түседі. Осы үш ел әлемдік флоттың 53 пайызынан астамын құрайды. Канададағы Fednav Group компаниясы 80-нен астам жүк тасымалдаушы кемелерді пайдаланады, оның ішінде Арктика мұзында жұмыс істеуге арналған екі кеме бар. Хорватияның Atlantska Plovidba d. d. компаниясы 14 жүк тасымалдаушы кемеден тұратын флотқа ие. Германияның Гамбург қаласындағы H. Vogemann Group компаниясы 19 жүк тасымалдаушы кемені пайдаланады. Португалияның Portline компаниясы 10 жүк тасымалдаушы кемеге ие. Данияның Dampskibsselskabet Torm және Испанияның Elcano компаниялары да маңызды жүк тасымалдаушы кемелер флотына ие. Басқа компаниялар шағын көлемді жүк тасымалдау операцияларына маманданған: Англияның Stephenson Clarke Shipping Limited компаниясы сегіз шағын көлемді жүк тасымалдаушы және бес кішкентай Handysize жүк тасымалдаушы кемеге ие, ал Түркияның Cornships Management and Agency Inc. компаниясы жеті шағын көлемді жүк тасымалдаушы кемеден тұратын флотқа ие.
Құрылысшылар
Азиялық компаниялар жүк тасымалдаушы кемелерді құрылысында үстемдік етеді. Әлемдегі 6 225 жүк тасымалдаушы кемелердің шамамен 62%-ы Жапонияда, Осима кеме құрылысы және Санояс Хишино Мейшо сияқты кеме жасаушылық кешендерде салынған.
Кеме бұзылуы
Кемелер әдетте, кемелерді бұзу немесе сүзіп тастау процесі арқылы флотынан алынады. Кеме иелері мен сатып алушылар металл сынықтарының бағасын кеменің бос салмағына (жеңіл тонналық ығысу немесе LDT) және металл сынықтары нарығындағы бағалар сияқты факторларға байланысты келіседі. 1998 жылы Аланг (Үндістан) және Читтагонг (Бангладеш) сияқты жерлерде шамамен 700 кеме сүзіліп тасталды. 2004 жылы жарты миллион тонна тасымалдайтын кемелер сүзіліп, сол жылғы сүзіліп тасталған кемелердің 4,7%-ын құрады. 1990 жылдары тасымалдаушы кемелердің көп саны қауіпті жағдайға ұшырады. Бұл кеме иелерін экипаждың тиімділігі мен құзыретіне әртүрлі факторлардың әсерін түсіндіру үшін зерттеу жүргізуге итермеледі. Зерттеу көрсеткендей, тасымалдаушы кемелердегі экипаждың жұмысқа қабілеті зерттелген барлық топтардың арасында ең төменгі деңгейде болды. Палуба офицерлері мен жүк тиеушілер операцияларды қадағалайды. Кейде тиеу кезінде қателіктер жасалып, кеме аударылып немесе пирсде екіге бөлініп кетеді. Жүктін тиеу әдісі жүктің түріне және кемедегі, сондай-ақ доктегі жабдықтарға байланысты. Ең дамылмаған порттарда жүк қаптармен немесе люк қақпағынан төгілген жүктермен тиелуі мүмкін. Бұл жүйе жылдам және аз еңбек күшін қажет ететін әдістермен алмастырылуда. Сағатына 1000 тонна жүк тией алатын екі буынды крандар кеңінен қолданылатын әдіс болып табылады. Дегенмен, конвейерлік ленталарды іске қосу және тоқтату процедуралары күрделі және орындалуына уақыт керек. Жүк қоймаларының үлкен көлемі және жүктердің физикалық тітіркендіруге ұшырауы қоймаларды тазалауды қиындатады. Қоймалар тазаланғаннан кейін тиеу процесі басталады. Тұрақтандыруды сақтау үшін тиеу кезінде жүк деңгейін сақтау өте маңызды. Жүктін үстіне ағашпен бекітіп, бойлық бөлімдер қосу сияқты қосымша сақтық шаралары қолданылады.
Қақпақтар
Аспан немесе люк – жүк қоймасының үстіңгі жағындағы ашылу. Люкті ашу және жабуға арналған механикалық құрылғылар қақпақ қақпағы деп аталады. Жалпы алғанда, люк қақпақтары кеменің енінің (брейд) 45%-дан 60%-ына және ұзындығының 57%-дан 67%-ына дейін болады. Жаңа кемелерде көбінесе бір адам басқара алатын гидравликалық жетекті металл қақпақтар орнатылған. 1966 жылғы Жүктеме желісі конференциясы люк қақпақтарының теңіз суынан туындайтын 1,74 тонна/м² жүктемеге төтеп беру қабілетіне және қақпақтардың үстіңгі бөлігінде кемінде 6 мм қалыңдық болуы талабын қойды. Кейін Халықаралық сыныптау қоғамдарының қауымдастығы 1998 жылы S21 бірыңғай талабын жасау арқылы осы беріктік стандартын арттырды. Бұл стандартта теңіз суының қысымы борт биіктігі мен жылдамдыққа байланысты есептеледі, әсіресе кеменің алдыңғы бөлігінде орналасқан люк қақпақтары үшін. Кейбір өндірушілер соңғы кезде тара салмағын азайту мақсатында жоғары тартылу беріктігіне ие болатты пайдалануға бейім. Дегенмен, бойлық және көлденең нығайтулар үшін жоғары кернеулі болатты қолдану корпустың қаттылығын және коррозияға төзімділігін төмендетуі мүмкін. Соңғы он жылда қос корпус кең таралды. Қос корпустың артықшылықтарының бірі – құрылымдық элементтерді қоймалардан шығарып, оларды кеменің қабырғаларына орналастыру мүмкіндігі. Бұл қоймалардың көлемін арттырады және олардың құрылымын жеңілдетеді, жүк тиеу, түсіру және тазалау процестерін оңайлатады. Қос қабырғалар кеменің балластау қабілетін де жақсартады, бұл жеңіл жүктерді тасымалдағанда пайдалы: кеме тұрақтылықты немесе теңіздегі қалыпты жағдайды сақтау үшін су айдауын арттыруы мүмкін, бұл балласт суы қосу арқылы жүзеге асырылады. Hy Con деп аталатын жаңа конструкция бір корпус пен қос корпус конструкциясының артықшылықтарын біріктіруге бағытталған. Гибридтік конфигурация дегеннің қысқартылған түрі – бұл конструкция кеменің алдыңғы және артқы бөліктерін екі есеге көбейтіп, қалған бөліктерін бір корпусты қалдырады. Бұл тәсіл кеменің маңызды нүктелерін нығайтады, сонымен бірге жалпы тара салмағын азайтады. Қос корпус қабылдануы архитектуралық емес, көбінесе экономикалық шешім болғандықтан, кейбіреулер қос қабырғалы кемелерге толыққанды тексерулер аз жүргізіліп, жасырын коррозиядан көп зардап шегетінін айтады. Қарсылықтарға қарамастан, 2005 жылы Panamax және Capesize кемелері үшін қос корпус міндетті болды. Жүк тасушы кемелерге «арқасының бұзылуы» қаупі төнеді, сондықтан бойлық беріктік – басты архитектуралық мәселе. Кеме архитекторлары бойлық беріктік пен кернеулерді басқару үшін бойлық беріктік пен скантлингтер деп аталатын корпус қалыңдықтары арасындағы байланысты пайдаланады. Кеме корпусы мүшелер деп аталатын жеке бөліктерден тұрады. Бұл мүшелердің өлшемдерінің жиынтығы кеменің скантлингтері деп аталады.
Қауіпсіздік
1980 және 1990 жылдар жүк тасымалдаушы кемелер үшін өте қауіпті кезең болды. Осы жылдары көптеген жүк тасымалдаушы кемелер суға батып кетті; жалғыз 1990 мен 1997 жылдар аралығында 99 кеме жоғалды. Бұл ережелерге сәйкес, жоғарғы балласт резервуарлары жүктің ығысуын болдырмайтын етіп жасалуы тиіс еді. Сондай-ақ, жүктерді тегістеу немесе қию қажет болды, бұл үшін кеме ішінде экскаваторлар қолданылды. Қию амалы жүктің ауамен жанасатын беттік ауданын азайтады, бұл пайдалы қосымша эффект: көмір, темір және металл тілімшелері сияқты жүктерде спонтанды жану мүмкіндігін төмендетеді. Егер өте ұсақ бетон және құм-шақыл сумен араласқанда, кеме қоймасының түбінде пайда болатын лай оңай жылғалы болады және еркін беттік эффекті тудыруы мүмкін.
Құрылымдық мәселелер
Тек 1990 жылы 20 жүк тасушы кеме 94 экипаж мүшесімен бірге суға батып кетті. 1991 жылы 24 жүк тасушы кеме суға батып, 154 адам қаза тапты. Мұндай жоғалтулар жүк тасушы кемелердің қауіпсіздігіне назар аударды және көптеген сабақтар алынды. Америкалық кеме құрылысы бюросы жоғалтулардың "жүк қоймасы құрылымының жеткіліксіздігіне тікелей байланысты" деген қорытынды жасады. Теңіз суы үлкен толқын, нашар герметизация, коррозия сияқты себептермен алдыңғы люктің ішіне кіреді. Кемелерді жобалау кезінде озық тиеу әдістері ескерілмеген. Жаңа процестер тиімдірек болғанымен, тиеуді бақылау қиынырақ (жұмысты тоқтатуға бір сағаттан астам уақыт жұмсалуы мүмкін), кейде кеменің артық жүктелуіне әкеледі. Бұл күтпеген соққылар уақыт өте келе кеменің қаңқалық беріктігіне зиян келтіруі мүмкін. 1997 жылы SOLAS конвенциясына енгізілген жаңа ережелер, мықтылығын арттыру үшін қабырғаларды және бойлық құрылымды нығайту, қатаң тексерулер (әсіресе коррозияға назар аудару) және порттағы жүйелі тексерулер сияқты мәселелерге баса назар аударды.
Sea water enters the forward hatch, due to a large wave, a poor seal, corrosion, etc. Advanced methods of loading were not foreseen when the ships were designed. While the new processes are more efficient, loading is more difficult to control (it can take over an hour just to halt the operation), occasionally resulting in overloading the ship. These unexpected shocks, over time, can damage the hull's structural integrity. The new rules adopted in the 1997 annexes to the SOLAS convention focused on problems such as reinforcing bulkheads and the longitudinal frame, more stringent inspections (with a particular focus on corrosion) and routine in port inspections.
Экипаж қауіпсіздігі
2004 жылдың желтоқсанынан бастап Panamax және Capesize жүк тасымалдағыш кемелері қанатын түсіретін құтқару шалбандарын кеменің кортуында, рульдік үйдің артында орналастыруға міндетті болды. Қанатты түсіретін құтқару шалбандарын пайдалануға қарсы бір аргумент – эвакуацияланатын адамдар қайыққа кіру және оны іске қосу үшін "біршама физикалық мүмкіндікке, тіпті жақсы дене күшіне" ие болуы керек. Сондай-ақ, дұрыс бекітілмеген қауіпсіздік белдіктері сияқты жағдайларда, іске қосылған кезде жарақаттар тіркелді. 2002 жылдың желтоқсанында SOLAS конвенциясының XII тарауы барлық жүк тасымалдағыш кемелерге жоғары деңгейдегі су деңгейін ескертетін дабылдар мен бақылау жүйелерін орнатуды талап ету үшін өзгертілді. Бұл қауіпсіздік шарасы кемедегі вахтадағыларға және машина бөліміндегілерге жүк қоймаларында су басу болған жағдайда дереу хабарлайды. Катастрофалық су басу жағдайында бұл датчиктер кемені тастап кету процесін үдетуі мүмкін.