Masowiec typu capesize

Załadunek dużych masowców

Szybki rozwój technologiczny, który wystąpił w drugiej połowie minionego wieku, spowodował, że projektowane są nie tylko nowe typy statków, przystosowane do rodzaju przewożonego ładunku, czy funkcji specjalnych, ale wprowadzane są też nowe techniki załadunkowe i wyładunkowe.

Motorem tego rozwoju jest głównie zysk, a normowanie bezpieczeństwa zazwyczaj nie nadąża za innowacjami, bez względu na fakt, że jego zapewnienie zwykle powoduje zwiększenie kosztów jedynie w okresie krótkoterminowym.

Jednym z pojawiających się problemów jest szybki załadunek dużych masowców, typu capesize, ciężką rudą. Na statkach tych ładuje się do 30 tys. t tego surowca na godzinę, a odległość od urządzenia ładującego do dna wewnętrznego może wynosić nawet 40 m. Powoduje to 2 rodzaje zagrożeń dla konstrukcji statków: statyczne obciążenie konstrukcji ładunkiem rozłożonym niejednorodnie oraz dynamiczne, udarowe jej obciążenie spadającym z dużej wysokości ładunkiem.

W przypadku obciążeń konstrukcji spowodowanych niejednorodnym rozłożeniem ładunku, występuje bardziej problem ilościowy, niż jakościowy. W procesie projektowania należy modelować konstrukcję statku i wykonać obliczenia jej wytrzymałości, rozważając możliwe sekwencje załadunku. Zapewnienie bezpieczeństwa sprowadza się w tym przypadku do takiej sekwencji załadunku, aby nie naruszyła ona wytrzymałości konstrukcji statku (koszty budowy są w tym przypadku decydujące) lub zaprojektować ją tak, aby wytrzymała wszystkie możliwe sekwencje. W praktyce stosuje się głównie pierwsze rozwiązanie, co nie rozwiązuje do końca bezpieczeństwa tego typu masowców, gdyż porty też są nastawione na zysk i zależy im na jak najszybszym załadunku. Trudno jest więc utrzymać reżim związany z narzuconą sekwencją.

Ostatnio światowa prasa branżowa opisywała przypadek uszkodzenia konstrukcji jednego z wielkich masowców. Problem zidentyfikowano po wyjściu z portu, niedługo po zakończeniu załadunku. Takie awarie rzucają dużo światła na ich przyczyny.

Obciążenia konstrukcji spowodowane spadającym z wysokości ładunkiem są problemem znacznie trudniejszym. Uderzenie rudy o gęstości 3 t/m3, spadającej z wysokości 40 m, musi mieć wpływ, szczególnie na początku załadunku, na konstrukcję każdej ładowni masowców.

Zgodnie z relacjami załóg, konstrukcja masowców typu capesize reaguje wibracjami, co jest naturalne w przypadku obciążeń udarowych, i wydaje dziwne dźwięki. Dzieje się to w porcie, na wodzie spokojnej. Prawdopodobnie dochodzi do uszkodzenia konstrukcji statku w wyniku obciążeń udarowych, gdyż zdarzało się, że po wyjściu z portu i natrafieniu na sztormy statki te znikały z powierzchni morza, nie dając możliwości ustalenia przyczyn, ani skutków awarii. W związku z tym trudno było podjąć działania, mające na celu opracowanie odpowiednich kryteriów wymiarowania konstrukcji lub zalecenia zmiany procesu załadunku. Na narzucanie sekwencji załadunku operatorzy portowi niechętne się zgadzają.

Powstają różne hipotezy tego zjawiska, ale muszą one być zweryfikowane przy pomocy eksperymentu. Obciążenia udarowe oddziaływujące na dno dużych masowców, spowodowane szybkim załadunkiem, są zjawiskiem bardzo skomplikowanym, więc eksperyment powinien być wykonany na statku rzeczywistym, a nie w warunkach laboratoryjnych. Jednak trudno jest znaleźć źródła finansowania takich badań.

PRS zajmuje się od lat zapewnieniem bezpieczeństwa dużych masowców. Podjął nawet próbę rozwiązania problemu szybkiego załadunku. Został opracowany projekt całego przedsięwzięcia oraz modele matematyczne zjawisk występujących w konstrukcji masowca w wyniku obciążeń udarowych. Jednak bez weryfikacji eksperymentalnej, bardzo kosztownej, nie można tego projektu zrealizować. Potrzebna jest współpraca z armatorami.

Opisany powyżej problem pokazuje, że rozwój oraz wprowadzane w żegludze innowacje i nowe techniki (np. załadunku statków) wyprzedzają zapewnienie bezpieczeństwa na morzu. Informują nas o tym katastrofy morskie oraz problemy poszczególnych jednostek, których rozwiązanie jest trudne i przekracza możliwości jednej instytucji klasyfikacyjnej.

Jan Jankowski
Polski Rejestr Statków