Stivuirea si amararea marfurilor la bordul navei

Amararea si stivuirea marfurilor la bordul navei navei sunt factori extremi de

importanti pentru siguranta vietii pe mare. Amararea inadecvata a marfurilor a dus la

rezultatul a multor accidente sau chiar a pierderii de vieti atat in timpul voyajului cat si in

timpul operatiunilor de incarcare descarcare.

PRINCIPII GENERALE

Marfa trebuie stivuita si amarata in asa fel incat nava si personalul de la bord sa nu

fie expuse la nici un risc.Asadar amararea si stivuirea in conditii de siguranta vor depinde

foarte mult de buna planificare,executare si supraveghere a operatiunilor de

incarcare/descarcare.

Deciziile loate pentru calculul de amarare si stivuire a marfurilor ar trebui sa se

bazeze pe conditii meteorologice forte dificile care pot aparea pe parcursul voyajului.

Fortele care actioneaza asupra unei unitati de marfa apar in planurile longitudinal,

transversal si vertical.

Pe langa aceste forte amintite mai sus marfa poate fi subiectul unor forte datorate

vantului si actiunii valurilor.Unele marfuri au tendinta de a se deforma pe parcursul

voyajului iar acest fapt va rezulta in slabirea dispozitivelor de legare.

Echipamentele de amarare de la nava trebuiesc sa fie:suficiente numeric, adecvate

pentru tipul de marfa,usor de folosit si bine intretinute.

CAUZELE ACCIDENTELOR PE MARE

Din păcate, există o continua crestere a incidentelor si a pierderilor de marfa de la bordul

navei.Pierderi recente de marfă au inclus vehiculele de mari dimensiuni, vagoane, maşini, tevi de

otel,structuri metalice, cherestea, containere de marfă, produse chimice periculoase.

Cauzele acestor pierderi si accidente se incadreaza in urmatoarelor categorii:

3

conditii meteorologice dificile;

lipsa de apreciere a diferitelor fortelor implicate;

ignorarea regulilor relevante si a ghidurilor recomandate;

timp sau personal insuficient pentru finalizarea lucrarilor necesare inainte ca

nava sa paraseasca portul;

fardajul nu este utilizat intr-o maniera eficienta;

alegerea incorencta a numarului si puterii dispositivelor de legare(lashing);

stivuirea necorespunzatoare a marfurilor care va duce in timpul transportului la

frecari intre diferitele marfuri sau intre acestea si peretii navei;

lipsa continuitatii puterii dintre diferitele material de legare;

trecetea materialelor de legare in jurul unor margini ascutite neprotejate;

distribuirea neadecvata a unitatilor de marfa incarcate;

avariile marfurilor transportate pot fi cauzate si de rugina formata datorita

actiunii apei de condens asupra partilor metalice feroase ale unor marfuri sau

asupra marfurilor laminate in sine.Se pot evita printr-o ventilatie

corespunzatoare.La incarcare se vor refuza marfurile care prezinta pete de

rugina.

Figura 1.

Accident cauzat de condiţii meteo nefavorabile

4

STIVUIREA MĂRFURILOR

După indicele de stivuire mărfurile se împart în două categorii:

- Mărfuri grele

- Mărfuri uşor

Figura 2. Accident naval datorat stivuirii incorecte la bordul navei

Pentru eficienţa transporturilor navale o deosebită importanţă este cunoaşterea

greutăţii mărfurilor, volumul şi posibilităţile de stivuire în magaziile navei.

Din punct de vedere juridic, răspunderea pentru o stivuire necorespunzătoare revine

armatorului şi comandantului navei. Activitatea în sine, chiar dacă este executată de

operatori specializaţi, se va executa numai sub supravegherea şi autoritatea comandantului,

întrucât lui îi revin prin delegare, obligaţiile contractuale de a transporta şi preda la

destinaţie mărfurile în condiţii cantitative şi calitative corespunzătoare, aşa cum sunt

arătate în „Charter Party” sau în conosament.

Normele de drept maritim menţionează că modul de stivuire trebuie să fie

cunoscut încă din perioada premergătoare încheierii contractului de transport naval,

obligaţiile importante, revenind în acest caz atât navlositorului, care este obligat să

precizeze natura mărfurilor, proprietăţile lor fizico-chimice şi indicele de stivuire pentru o

judicioasă analiză asupra mărfurilor ce vor fi transportate în vederea ocupării întregului

spaţiu de transport şi asigurarea integrităţii produselor, cât şi a armatorului, care trebuie să

menţină capacitatea de transport a navei sale şi dotările tehnice de care dispune această, în

scopul prevenirii avariilor.

5

În plus, cunoaşterea mărfurilor oferite pentru transportul naval dă posibilitatea

comandantului navei de a lua măsuri corespunzătoare pentru ambarcarea lor în funcţie de

greutate, indice de stivuire şi rotaţia porturilor, în aşa fel încât să asigure o eficienţă şi

rentabilitate ridicată activităţii de transport.

Această cunoaştere s-ar referi la:

- dimensiuni;

- tone;

- caracteristici;

- destinaţie;

- indice de stivuire,

Ce contribuie la întocmirea planului de încărcare/descărcare şi la stabilirea ordinei

de aducere a mărfurilor la bord, ce se face numai la indicaţiile comandantului, întrucât

operaţiunile de încărcare se vor efectua în aşa fel încât să nu fie periclitată stabilitatea şi

siguranţa navei.

Experienţa acumulată de armatori navlositori, navigatori şi alţi specialişti în

domeniul transportului naval, a scos în evidenţă faptul că volumul ocupat de marfă

încărcată la bord, la un moment dat, este influenţat de următoarele elemente:

greutatea mărfii;

uniformizarea dimensiunilor şi mărimea coletelor;

formă geometrică a magaziilor şi deadweight-ul navei;

proprietăţile fizico-chimice ale mărfii;

factorul de stivaj;

calificarea operatorilor.

6

MATERIALE DE AMARARE

Amararea mărfurilor reprezintă procedeul de asigurare a poziţiei mărfurilor prin

legarea temporară de corpul navei folosind mijloace şi metode specifice care să înlăture

pericolul deplasării mărfurilor pe timpul voiajului şi implicit deteriorarea, contaminarea

sau chiar pierderea lor.

Amararea produselor agabaritice necesită un amaraj deosebit care se realizează de

personal calificat şi care va ţine cont de construcţia specială a obiectului transportat şi de

indicaţiile producătorului referitoare la locul de aplicare a amarajelor şi natura

materialelor ce trebuie utilizate. Materialele folosite la amaraj vor trebui să îndeplinească

condiţiile de rezistenţă impuse de gabaritul mărfii transportate.

Parâme metalice – din sârmă de oţel sunt construite prin răsucirea spre stânga a

unor fire metalice din oţel zincat cu grosimea de 0,2...0,4 mm, în jurul unor inimi din iută

sau din sârmă formând viţele. Viţele sunt în număr de şase şi sunt răsucite, la rândul lor,

spre dreapta în jurul unei alte inimi (inima parâmei), care poate fi din cânepă sau din iută

gudronată. Această inimă are rolul de a proteja firele din interior de umiditate şi oxidare,

precum şi de a asigura flexibilitate parâmei şi de a păstra parâma unsă cu ulei. Inima

parâmei poate fi şi metalică. Pentru parâmele din sârmă, care sunt utilizate în atmosferă

7

umedă sau corozivă, sau care stau perioade mai lungi de timp sub apă, se folosesc

parâmele metalice cu inimă sintetică şi fire zincate.

Se recomandă ca parâmele metalice (sârmele) să fie confecţionate din toroane

rotunde, flexibile şi nu prea mari în diametru, pentru a nu fi incomode la manevrare. În

unele cazuri, parâmele care se vor utiliza ca legături de amarare sunt furnizate deja tăiate la

o anumită lungime şi prevăzute cu ochi cu rodanţe matisite sau dispozitive de legătura

speciale gata formate la unul sau la ambele capete.

Pentru a atinge scopul unei amarări eficienţe parâmele metalice trebuiesc să fie

flexibile şi cu diametru relativ mic.

Cele mai întâlnite parâme metalice sunt cele cu diametrul de 16 mm având sarcina

minimă de rupere de 7.75 tone forţă (1 tonă forţă = 9.80 kN). Sarcina de rupere este forţa

calculată la care parâma metalică sau orice alt dispozitiv de legare cedează în urma forţei

de alunecare sau de răsturnare a unităţii de marfă.

Rezistenţa de siguranţă trebuie să reprezinte 33% -20% din rezistenţa de rupere, în

funcţie de eforturile de tracţiune la care este expusă sârma.

8

Diametru

(mm)

Tipul construcţiei

(viţe x fire)

Greutatea

aproximativă

( Kg/100m)

Rezistenţa de

rupere

(tone forţă)

8

8

8

12

12

12

16

16

16

18

18

18

20

20

20

22

22

22

6 x 12

6 x 19

6 x 24

6 x 12

6 x 19

6 x 24

6 x 12

6 x 19

6 x 24

6 x 12

6 x 19

6 x 24

6 x 12

6 x 19

6 x 24

6 x 12

6 x 19

6 x 24

16

21

20

36

46

45

64

87

79

80

111

100

100

136

124

120

165

150

1.94

2.85

2.60

4.35

6.42

5.85

7.75

11.40

10.40

9.80

14.40

13.20

12.10

17.80

16.20

14.60

21.60

19.70

Tabel 1. Tipuri de parâme metalice

Când o parâmă metalică este folosită ca dispozitiv de amarare trebuiesc formaţi ochi

de prindere folosind chei de tachelaj.

Există o singură metodă de a realiza un astfel de ochi de prindere:

cheia de tachelaj trebuie să fie de dimensiunea corectă diametrului firului de

utilizare;

un număr corect de chei trebuiesc folosite (vezi tabelul de mai jos);

toate cheile de tachelaj trebuiesc prinse în acelaşi mod cu boltă pe partea care

poartă greutatea firului;

distanţă între chei va fi de şase ori diametrul parâmei;

capătul firului trebuie fixat sau tăiat astfel încât să nu fie lăsat liber;

9

cheia de tachelaj trebuie strânsă în aşa fel încât acesta să se fixeze în parâmă;

Diametrul parâmei metalice (mm) Numărul minim de chei de tachelaj

până la şi egal cu 19 3

19 - 32 4

32 – 38 5

38 – 44 6

44 - 56 7

Tabel 2. Instrucţiunile de realizare a unui ochi de prindere la o parâmă metalică

Figura 3. Ochi de prindere la o parâmă metalică folosind patru chei de tachelaj

Lanţuri – avantajul folosirii acestora este că, sub sarcini normale, ele nu se

alungesc. Sunt larg folosite la amararea containerelor şi vehiculelor. Toate lanţurile trebuie

să aibă o za mare de capăt prevăzută cu cârlig care să se poată prinde la toate capetele de

legare. Acestea se vor întinde numai cu întinzătorii originali, acţionaţi manual.

Cea mai importantă modalitate de folosinţă este în a asigura containere, unităţi de

marfă pentru navele ro-ro şi unităţi grele de ridicat. Lanţul va fi fabricat la lungimea

corespunzătoare de mărimea şi de tipul zalei corespunzătoare şi va avea capetele potrivite,

dacă este cazul. Desigur lanţurile pot fi folosite pentru legarea şi altor tipuri de mărfuri, dar

sunt mult mai greu de manevrat decât parâma metalică şi nu garantează când sunt utilizate

pentru a lega unităţi de marfă rotunde sau puncte de legare. Cel mai mare avantaj al

lanţurilor este acela că nu se întind şi de aceea pot fi montate bine şi vor rămâne strânse pe

durata călătoriei astfel încât mărfurile să nu se mişte.

10

Diametru

(mm)

Tipul zalei Capacitatea de încărcare

(tone forţă)

9 mm

10 mm

scurtă

5.20

6.42

11 mm

13 mm

scurtă 7.85

10.81

16mm

18mm

scurtă 16.42

20.75

20 mm

22mm

scurtă 25.65

31.00

Tabel 3. Tipuri de lanţuri

11

Parâme sintetice – folosirea acestora pentru amararea mărfurilor trebuie limitată la

sarcini uşoare sau de volum redus, în zonele care sunt parţial adăpostite de structura navei.

Parâmele sintetice au anumite caracteristice care nu sunt ideale pentru amarare. Se

întind în timpul amarării. Când se udă se întind şi se micşorează la loc când se usucă. Nu

prezintă siguranţă atunci când sunt înnodate sau îmbinate şi se deteriorează când sunt

expuse la lumina soarelui şi la apă de mare. În consecinţă este greu uneori să fixezi şi să

menţii o parâmă sintetică strânsă. În concluzie folosirea lor trebuie limitată la legarea

mărfurilor uşoare cu diametru redus, fie doar parâme sintetice sau în combinaţie cu alte

materiale, cum ar fi parâma metalică.

Figura 4. Parâma sintetică

Chingi – sunt confecţionate de obicei din împletitură impregnată de fibre

poliesterice şi de aceea se vor întinde mai mult decât parâmele metalice. Sunt foarte uşor

de folosit, uşor de legat şi sunt fabricate în diferite mărimi şi cu diferite rezistenţe la rupere.

Cel mai des folosite sunt pentru legarea maşinilor dar şi pentru alte tipuri de marfă cum ar

fi conducte, ambarcaţiuni etc.

12

Figura 5. Metoda de a folosi chinga cu lanţul

Alegerea echipamentelor de amarare

Este de o mare importanţă faptul că materialele de amarare alese pentru asigurarea

unui anumit articol sau încărcătură trebuie să fie adecvate.

De exemplu, lanţurile şi parâmele metalice nu ar trebui utilizate pentru a lega role

din material de hârtie deoarece acestea vor pătrunde prin hârtie şi poate provoca daune

atunci când marfa se mişcă. Asemănător webbing straps şi steel bands sunt susceptibile a

fi neadecvate pentru legarea unui utilaj de 200 de tone, din simplul fapt că ar fi necesare un

număr foarte mare.

13

Trebuie utilizate cabluri de ancorare adecvate pentru dimensiunea, greutatea şi tipul

de încărcătură şi aceste cabluri trebuie întotdeauna utilizate în colaborare cu bucăţi

corespunzătoarea de fardaj.

Îngrijirea materialelor de amarare

Materialele de amarare trebuie ţinute, atunci când nu sunt utilizate, într-o zonă de

depozitare curată şi uscată, departe de chimicale sau alte articole de magazie care ar putea

cauza daune materialelor de amarare. Părţile detaşabile ca şi inelele de legătură şi

întinzătoarele trebuie unse. Toate echipamentele de amarare trebuie complet verificate la

intervale regulate şi toate daunele sau piesele uzate sau cu alte defecte ar trebui eliminate

sau puse la o parte pentru reparaţii. Ori de câte ori elementele sunt scos din zona de

depozitare şi sunt puse în folosinţă pentru a asigura marfă trebuie să se fie să aibă loc o

examinare pentru a confirma că sunt într-o stare de funcţionare satisfăcătoare.

14

Când se aduc noi materiale la bord ele trebuiesc inspectate să confirme că sunt cele

ce au fost comandate şi că sunt în bune condiţii. Manualul de securizare a mărfii trebuie

actualizat de fiecare dată când se fac verificările periodice sau de rutină şi când materialele

de amarare sunt înlocuite.

FARDAJUL

Termenul fardaj include multitudinea de materiale folosite pentru protecţia,

separarea şi suportul articolelor de marfă.

Fardajul include:

Lemn sub formă de plăci plate, secţiuni mari de traversă de punte şi întreaga

gamă de dimensiuni;

Variate tipuri de hârtie întărite şi rezistent la apă;

Folii de polietilenă şi alte foi din materiale sintetice sau din fibre naturale;

Pungi de aer de diferite dimensiuni;

Diferite tipuri de poli, covoare ţesute, etc. Create şi utilizate în principal în

subcontinentul indian şi Orientul Îndepărtat.

Figura 6. Materiale de fardaj

15

Fardajele au multe funcţii, dar în combinaţie cu depozitarea şi securizarea ele sunt:

Să protejeze încărcătura de a intra în contact cu nava metalică, de a intra în

contact cu apa ce poate forma condens sau care ar putea rula de jos în sus

pentru oricare ar fi motivul;

Pentru a sprijinii un transport de marfă încărcat unul peste altul, sub forma

de cherestea, placaj, foi de oţel şi plăci.

Pentru a ajuta marfa împotriva basculării, sub formă de cherestea uscată sau

contraforturi.

Pentru a răspândii întreaga marfa de-a lungul tambuchiului, punte sau

planşeu de tanc.

Pentru a creşte frecarea între baza articolelor de marfă şi tambuchi, punte

sau planşeu de tanc pe care este pliat.

Cu privire la materiale de amarare, fardajele ce fac parte din echipamentul navei, şi

nu sunt aruncate la sfârşitul voiajului, ar trebui stocate într-un loc de depozitare curat şi

uscat, departe de orice chimicale sau alte articole care ar putea cauza deteriorarea lor. La

intervale apropiate de timp fardajele ar trebui examinate pentru a determina dacă au fost

deteriorate iar dacă se constată defecte, ele trebuiesc eliminate. De câte ori fardajele sunt

folosite sau sunt aduse noi fardaje la bord ele trebuiesc atent inspectate pentru defecte.

FORŢĂ DE FRECARE

De câte ori două suprafeţe sunt în contact şi sunt fie statice sau glisante una peste

alta va fi o forţă de frecare ce va acţiona împotriva oricărei forţe care cauzează sau poate

cauza mişcare. Acea forţă de frecare este dependentă de coeficientul de frecare dintre cele

două suprafeţe. Pentru un articol de marfă plasat pe puntea navei forţa de frecare sau mai

degrabă forţă necesară pentru a depăşii acea forţa de frecare şi prin urmare necesită să

mute articolul de marfă de-a lungul punţi,

Poate fi calculat prin multiplicarea greutăţii articolului şi coeficientul de frecarea al

celor două suprafeţe.

16

F = m x m x g

Unde: F = Forţa de frecare

m = Coeficient de frecare

m = Masa

g = Acceleraţia gravitaţională

Astfel, cu cât este mai mare coeficientul de frecarea ăla suprafeţelor, cu atât va fi

mai mare forţa necesară pentru alunecarea articolului de marfă de-a lungul punţii.

Magnitudinea coeficientului de frecare este dependent de natura celor două

suprafeţe. În paragraful 7.2.1. al Anexei 13 din Codul CSS, cei mai utilizaţi coeficienţi de

frecare, cu privire la amararea mărfurilor sunt următorii:

Materiale în contact Coeficient de frecare

Fier pe Fier (ud) 0.0

Fier pe Fier (uscat) 0.1

Fier pe Lemn 0.3

Fier pe Cauciuc 0.3

Lemn pe Lemn (ud sau

uscat) 0.4*

Tabel 4. Coeficient de frecare

* Acest coeficient de frecare a fost introdus în amendamentul 2002 la Anexă 13 din Codul CSS

Alţi coeficienţi de frecare utili extraşi dintr-un număr de surse independente sunt

enumeraţi mai jos. Trebuie avut în vedere că rezultatele experimentelor pentru a determina

coeficientul de frecare pentru două suprafeţe vor varia de la experiment la experiment.

Materiale în contactCoeficientul de frecare

Uscat Ud/Uns

Fier pe Fontă 0.2 0.18

Fier pe Lemn 0.3 - 0.6 0.1 - 0.4

Lemn pe Lemn 0.54 - 0.62 0.5

Lemn pe Cauciuc 0.8 0.7

Tabel 5. Coeficient de frecare pentru diferite materiale în contact

17

Coeficientul de frecare dintre două suprafeţe este tangenta unghiului la care

suprafaţa de contact trebuie să fie ridicată pentru ca mişcarea dintre cele două suprafeţe să

aibă loc decât ca rezultatul forţei gravitaţionale, fără acţiunea altor forţe exterioare.

Coeficientul de frecare între lemn şi fier este de 0.3. Coeficientul de frecare este

independent de greutatea obiectului care presează pe suprafaţă şi este la fel de independent

de zona de contact a suprafeţei.

Figura 7. Marfă alunecând pe punte

Este clar din Codul CSS al coeficienţilor că dacă nu erau fardaje între baza de fier a

unităţii agabaritice şi puntea de fier, unitatea agabaritică alunecă la un unghi mult mai mic.

Dacă punte de fier este udă se pare după tabelul din Codul CSS că unitatea agabaritică ar

aluneca de-a lungul punţii chiar dacă nava este în poziţie verticală, coeficientul fiind 0.0.

Această valoarea a fost dată în tabel pentru a reprezenta dinamica situaţiei, cu nava

în ruliu şi în tangaj, decât o situaţie statică. Desigur unitatea agabaritică nu s-ar muta doar

pentru că puntea e udă, dar odată ce nava începe să se mişte, coeficientul de frecare poate

fi considerat zero şi este dinamica situaţiei împotriva căreia încercăm să asigurăm marfa.

Astfel, este deasemenea clar că atunci când fardajul de lemn este montat sub

articole de marfă, dar fără a fi amarate, ele vor aluneca de-a lungul punţii la un unghi mai

mare decât dacă n-ar fi fost lemn deloc.

18

Când o navă este în larg şi este în ruliu şi în tangaj, unghiul punţii la orizontală se

va schimba peste tot, prin urmare legătura dintre articolele de marfă şi punte unde sunt

stocate sunt dinamice şi vor acţiona asupra mărfii în toate direcţiile.

Aceste forţe externe adiţionale vor face o unitate de marfă să alunece pe punte la un

unghi mai mic decât este echivalentul coeficientului de frecare a celor două suprafeţe.

Amararea, când sunt corect montate şi tensionate, va împiedica alunecarea unităţilor de

marfă de-a lungul punţii. Aceasta se face prin componentele de amarare care acţionează

diferit pe verticală în jos şi orizontal. Componentele verticale vor creşte efectiv

coeficientul de frecare ceea ce va însemna că este nevoie de o forţă externă mai mare

înainte ca mişcare să aibă loc. Componentele orizontale vor acţiona în linie cu forţele

exterioare, asta însemnând că este nevoie de o forţă externă mai mare înainte ca mişcare să

aibă loc. Componentele de amarare vor preveni de asemenea că unitatea de marfă să pice

peste.

Nave specializate in transportul marfurilor agabaritice

Sunt nave proiectate să transporte unităţi foarte mari care nu pot fi manipulate de

către nave precum: portcontainer, vrachier, mineralier, roll-on/roll-of, etc.

Există doau astfel de categorii de nave: nave cu posibilităţi de imersare capabilă de

a ridica o altă navă sau o unitate de marfă agabaritică şi navele cu mijloace tradiţionale de

manipulare a greutăţilor.

SCURT ISTORIC

Norvegianul Christen Smith, născut în 1883, a fost printre primii care a rezolvat cu

succes problema transportului cu ridicare de obiecte grele. El a avut o influenţă

semnificativă pe piaţa de profil între cele două războaie mondiale. În 1921 – 1922 el a dus

la îndeplinire prima livrare de obiecte grele: 200 locomotive din Anglia în Belgia.

Mai târziu, s-a construit o navă specială pentru mărfuri grele, ce a transportat

locomotive către America de Sud, Africa de Sud, America de Nord şi Australia.

În 1947, un transportator de mărfuri grele, comandat încă din 1939, a fost

comisionat, echipat, pentru a manevra şi ridica piese de 200 tone/bucata.

19

Chiar din 1930, “City of Barcelona” al Ellerman Lines a fost pe prima pagină a ziarelor.

Era proiectat special pentru manevrarea şi transportul locomotivelor şi pentru a putea ridica

piese în greutate de până la 130 tone. Primele transporturi au fost în acest caz, de

asemenea, locomotive diesel pentru India.

Imediat după război, Ben Line s-a implicat în transporturile grele iar 4 nave de

tonaj 8000 au fost adaptate la tangoane de 3 x120 tone şi transformate în transportoare de

mărfuri grele. Din acestea,” Bentary” – construit în 1963, o navă de 10.000 tone cu un

sistem Stülcken de 180 tone, încă mai funcţionează.

O poziţie importantă pe piaţa britanică de transport mărfuri grele este deţinută de

Messrs Thos & Jas Harrison Ltd. care a început în anii ’60 să-şi echipeze navele cu sisteme

de ridicare pentru mărfuri grele. Mai întâi au adoptat un sistem Stülcken de până la 2 x 250

tone capacitate (total 500 tone) care a fost instalat pe noul Craftsman în 1972.

Figura 8. Nava specializată în transportul de mărfuri agabaritice

Statele Unite au avut timp de mulţi ani o atitudine reţinută în acest domeniu al

tehnologiei. În perioada de după război, navele construite încă din 1944 nu au fost

transformate în transportoare de mărfuri grele până în 1963. Tangoanele instalate aveau o

capacitate de 125 tone. Astăzi flota transportoare americană include barje de transport de

tip Lash şi Leabee (500 şi 900 tone capacitate de ridicare). Hansa, de asemenea are un

20

interes enorm pentru corporaţia Gulf Oil în Compania de Shipping Americană pentru

transport greu.

În acest context, nu trebuie să uităm nici West India Line, care în 1963 a început

transporturile ro/ro de mărfuri grele, folosind un dispozitiv transformat ce datează din

ultimul război. Astăzi aceşti armatori au o flotă de câteva nave pentru încărcătură grea,

foarte eficiente şi de asemenea, compania olandeză “Big Lift” a pus în circulaţie în 1972

prima navă doc civilă.

TRANSPORTUL MĂRFURILOR AGABARITICE

În categoria mărfurilor grele intra piesele masive şi de forma agabaritică ce nu pot fi

manipulate cu instalaţii de forţă normale existente la bordul navei şi pe cheu.

Ehnica manipulării acestor greutăţi a impus construirea unei nave specializate

situată între navele cu mijloace tradiţionale de manipulare a greutăţilor grele şi nave cu

posibilităţi de imersare la un pescaj corespunzător lucrărilor de plasare a acestor greutăţi de

pe platforma de construcţie pe puntea navei. În consecinţă a rezultat necesitatea ca aceste

piese să fie construite pe coastă, de unde să fie deplasate pe mare până la locurile de

instalare.

Figura 9. M.V Blue Marlin transportând o platformă petrolieră

21

Ca urmare, a rezultat o nouă generaţie de nave destinată transportării unor astfel de

greutăţi, situată între navele cu mijloace tradiţionale de manipulare a mărfurilor agabaritice

şi cu nave cu posibilitate de imersare, la un pescaj corespunzător lucrărilor de

Plasare a acestor greutăţi de pe platforma de construcţie şi puntea navei, aflată la o

oarecare imersiune. Având posibilitatea de a cobora şi de a ridica puntea de încărcare,

având dispozitive de rulare şi alunecare corespunzătoare, aceste nave au reuşit să ia

greutăţi agabaritice şi să le transporte pe mare până la locul de descărcare. S-au dezvoltat

cu această ocazie procedee distincte de operaţii.

La manipularea obiectelor agabaritice sunt necesare obţinerea următoarelor

informaţii:

Ø greutatea obiectului de transportat

Ø forma şi caracteristicile de construcţie

Ø dacă suportul pe timpul deplasării este corespunzător şi dacă repartizarea eforturilor

s-a făcut uniform

Ø date referitoare la centrul de greutate al obiectului

Ø echipamentul de forţă necesar manipulării obiectului

Încărcarea este o operaţiune complexă care presupune personal calificat şi

experimentat. Fazele încărcării vor fi supravegheate cu atenţie şi cele mai importante

momente vor fi imortalizate pentru a face faţă eventualelor litigii în cazul unor avarii la

marfă.

NAVE CU POSIBILITĂŢI DE IMERSARE

Navele submersibile sunt cunoscute şi sub numele de float-on şi float-off. În

aparenţă aceste nave sunt similare navelor tip vrachier. Tancurile de balast pot fi inundate

(supraîncărcate) iar în acest fel puntea de încărcare ajunge sub nivelul apei, permiţând

astfel altor nave, platforme petroliere sau altor unităţi plutitoare să fie mutate în poziţii de

încărcare. Apoi apa din tancurile de balast este evacuată prin pompare şi astfel puntea va

ridica marfa. Pentru e echilibra unitatea încărcată tancurile vor fi descărcate în proporţii

diferite.

22

Figura 10. Nava cu puntea de încărcare imersată

Mighty Servant 1

Figura 11. Mighty Servant 1 încărcată cu două remorchere şi o navă militară

Proiectată în Olanda în 1993.

23

Capacitate de încărcare de 29.000 t;

Echipaj- 20 persoane; Lungimea-190 m; Latime-50 m;

Pescaj maxim-26 m; Pescaj minim- 4 m;

Tonaj Brut- 29.193 t; Viteza maximă 15 noduri;

Multe dintre navele mai mari din această clasă sunt deţinute de compania

Dockwise, inclusiv Mighty Servant 1, Blue Marlin şi MV Black Marlin. În 2004 compania

Dockwise a mărit lăţimea punţii navei Blue Marlin pentru a o transforma în cea mai mare

navă de transportat mărfuri grele din lume. Două dintre vasele companiei au fost pierdute

în ultimii ani: Mighty Servant 2 care să răsturnat după ce a lovit un obstacol subacvatic

nesemnalizat pe hartă în afara Indoneziei în noiembrie 1999 şi Mighty Servant 3 care a

eşuat după operaţiile de descărcare a platform Aleutian Key din Angola în decembrie 2006.

- Blue Marlin-

MV Blue Marlin, construită în aprilie 2000, a fost deţinută de Offshore Heawy

Transport din Oslo după care au fost cumpărate de Dockwise Shipping din Olanda. Nava a

fost proiectată să care platforme petroliere care pot ajunge la 30.000 t şi care au un centru

de greutate de aproximativ 30 m deasupra punţii de încărcare. Nava are 38 de cabine

pentru a acomoda 60 persoane.

Particularităţi ale navei:

Lungime maximă 217 m;

Lăţime -42 m;

Viteza- 15 noduri;

Puterea motorului- 12,640 kW;

Bow Thruster: 2,000 kW (2,712 BHP)

Cruise Speed: 14.5 knots

Cruise Range: 25,000 nm

Accommodation: 55 people

Building Yard: CSBC, Kaohsiung

24

Blue Marlin a fost închiriată de marina militară a Statelor Unite pentru a transporta

nava militară USS Cole înapoi în America după ce aceasta a fost atacată în timp ce făcea

bunkeraj în portul din Aden.17 marinari americani au fost ucişi şi 39 au fost răniţi în acel

atac.

Figura 12. Blue Marlin transportând nava militară USS Cole înapoi în America

Particularităţi după schimbările din 2004

Lungime: 224.5 m (736 ft)

Lăţime: 73 m (207 ft)

Pescaj: 13.3 m (44 ft)

Pescaj maxim după imersare: 29.3 m (96 ft)

Apa deasupra punţii de încărcare (imersată)

o pupa 16 m (53 ft)

o prova 12 m (39 ft)

25

Deadweight: 76,060 metric tons

aria punţii de încărcare: 11,227 m² (120,850 ft²)

Cai putere: 4500 kW (6,035 hp)

În 2004 nava Blue Marlin a transportat cea mai mare platformă de petrol, BP's

Thunder Horse PDQ, 60.000 t, din Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DMSE)

şantierul naval în Coreea de Sud la Serviciul Offshore din Kiewit în Ingleside, Texas.

Figura 13. Platforma de petrol BP's Thunder Horse PDQ, 60.000 t

În iulie 2005, Blue Marlin a mutat rafinăria de gaz Snøhvit din locul său de

construcţie aflat în Cádiz la Hammerfest, o cursă ce a durat 11 zile. Acest transport a fost

filmat pentru emisiunea Extreme Engineering pe Discovery Channel şi de asemenea show

TV Mega Mover pe History Channel.

26

In noiembrie 2005, Blue Marlin a părăsit Corpus Christi, Texas, pentru a muta Sea-

based X-band Radar la Pearl Harbor, Hawaii. A ajuns la Pearl Harbor la data de 9 ianuarie

2006, călătorind astfel 15,000 mile. În ianuarie 2007, Blue Marlin a fost angajat pentru a

muta două dispozitive Rowan Grilla VI şi Global SantaFe Galaxy II, de la Halifax Harbour

la Marea Nordului.

Figura 15. MVMarlin în apropiere de Pearl Harbor, Hawaii cu radarul X-band

- Mighty Servant 2-

Nava a fost construită în 1983 pentru firmă de transport maritime Wijsmulle care

a fuzionat în 1993 în Dock Express.

Cel mai notabil transport a fost cel al fregatei Samuel B. Roberts, din Dubai în New

Port, Rhode Island în 1988. Încărcarea care a durat aproximativ 12 ore şi a fost

supravegheată cu ajutorul scafandrilor şi monitoare video subacvatice.20 membrii ai

echipajului din cei 200 au rămas la bordul navei Samuel pe durata transportului, 8100 mile.

Costul transportului a ajuns la 1.3 milioane de dolari.

27

Figura 16. Mighty Servant 2 transportând fregata Samuel B. Roberts

Pe 2 noiembrie 1999 în apropiere de insula Indoneziană, Singkep, Mighty Servant

2 s-a răsturnat. Nava era în drum de la Singapore spre Cabinda pentru a transporta o

platformă petrolieră.

NAVE CU INSTALAŢIE PROPRIE DE ÎNCĂRCARE A MĂRFURILOR

AGABARITICE

Algeria, 21 de căldări navale au fost construite la Chattanooga şi au fost livrate într-

un loc unde facilităţile portului n-ar fi putut încăpea căldările cu o greutate până la 200 t.

între anii 1971-1974 discuţiile repetate cu armatorii au rezolvat toate problemele, astfel

încât în iulie 1974 nava Brunek fiind adaptată pentru acest voiaj, a plecat din Chattanooga

într-un voiaj de 9 zile pe fluviu de la New Orleans spre Mississippi, Ohio şi Tenessee.

Primele căldări navale au fost încărcate în drumul către Arzew. Nava Brunek a ridicat un

trailer Tarboza cu 9 axe de la Sainert S.A. Madrid.

28

Administratorii de la Arzew au construit între timp un dig provizoriu rectangular de

300 m în mare până la locul corespunzător. Acest dig a fost construit în acord cu

convenţiile şi specificaţiile Hansa. Trailerul a fost folosit pentru a rula marfa de la nava şi a

le livra spre fundaţii. În mare la acest dig neprotejat se produceau valuri mari şi toată marfa

era livrata complet neavariată în ciuda unui centru de greutate neadecvat. Digul care a fost

construit provizoriu încă mai există şi este folosit pentru livrarea componentelor grele ale

industriei Algeriene.

În anul 1977 în baza conceptelor şi experientei derivate din Mariaek şi Brunneck,

au fost construite 3 unităţi de tipul Stahleck ; una de Hansa în Germania şi 2 unităţi

identice de American Heavy Lift Shipping CO, a doua fiind construită de un şantier naval

din America.

Figura 17. MV Stahlech

Când în iulie 1978 Stahleck a părăsit Rotterdam-ul pentru Venezuela, transportând

la bord 200 t transformatoare şi 70 t turbine s-a descoperit faptul ca piesele grele nu au

putut ajunge la loc după ce au fost descărcate în Puerto Cabello. Acolo era un pod în ruta

care nu putea suporta o greutate aşa de mare Armatorii au trimis un inginer în transporturi

în Venezuela care înainte s-a consultat cu comandantul navei Stahleck, în timp ce descărca

alte încărcături şi amândoi au ajuns la concluzia că problema poate fi rezolvată aducând

nava la Punto Morton o mică dana ro/ro cu pescaj mic.

29

Nava Stahleck putea astfel arăta pentru ce a fost construită. Cu propriile balansine

grele a ridicat transformatoarele şi alte piese pe trailerul ce aştepta pe punte apoi trailerul a

părăsit nava pe rampa de acces a navei.

Figura 18. M.V Stahlech la descărcare

În anii 1920, compania de transport maritim DDG Hansa, din Bremen, a cunoscut o

cerere tot mai mare al transferurilor de locomotive asamblate la British India. Acest lucru a

dus la construirea primei nave specializată în transportul mărfurilor agabaritice, MV

Lichtenfels, , echipată cu o macara cu capacitatea maximă de încărcare de 120 t

30

Figura 19. Nava specializată în transportul mărfurilor agabaritice cu instalaţie

proprie de descărcare

După al doilea război mondial, DDG Hansa a devenit cea mai mare companie din

lume specializată în astfel de transport. În ceea ce priveşte capacitatea de ridicare a atins

apogeul în 1978 cu echiparea vrachierului MV Trifels cu două macarale având capacitatea

maximă de încărcare de 320 t. La scurt timp după aceea, în 1980, DDG a dat faliment

rămânând astfel companiile Olandeze Jumbo şi Mamoet (redenumită Biglift) singurele

companii specializate transportul de mărfuri agabaritice.

Cel mai important client pentru transportul specializat în mărfuri agabaritice este

reprezentat de industria petrolului.Au fost transportate mai multe platformă petroliere de

foraj.

31

Studiu de caz – calculul asupra unei unităţi agabaritice

Forţele externe care acţionează asupra unei unităţi de marfă în planurile

longitudinal, transversal şi vertical pot fi obţinute folosind formulă:

F (x, y, z) = mă (x, y, z) + Fw (x, y) + Fs (x, y)

F (x, y, z) =forţe longitudinale, transversale şi verticale

m = greutatea unităţii de marfă

a (x, y, z) = acceleraţiile longitudinale, transversale şi verticale (vezi tab.2)

Fw (x, y) = forţe longitudinale, transversale produse de presiunea vântului

Fs (x, y) = forţe longitudinale, transversale exercitate de acţiunea valurilor

“Maximum Securing Load” (MSL) este un termen folosit pentru a definii capacitatea de

încărcare a unui dispozitiv de amărât.

Material MSL

Întinzător50% din sarcina de rupere

Parâme sintetice 33% din sarcina de rupere

Parâme metalice ( folosite o sg data ) 80% din sarcina de rupere

Parâme metalice ( refolosite ) 30% din sarcina de rupere

Lanţuri 50% din sarcina de rupere

CS – factor de siguranţă

32

Motivul pentru care s-a luat acest factor de siguranţa este luat datorită posibilităţii

distribuţiei incorecte a materialelor folosite sau a forţelor externe ce pot acţiona asupra

unităţii.

CS = MSL/1.5

Acceleraţia

Acceleraţia transversală în m/sec2 longitudinală

Pupa Prova

On deck

high

7.1 6.9 6.8 6.7 6.7 6.8 6.9 7.1 7.4 3.8

On deck

low

6.5 6.3 6.1 6.1 6.1 6.1 6.3 6.5 6.7 2.9

Tween

deck

5.9 5.6 5.5 5.4 5.4 5.5 5.6 5.9 6.2 2.0

Lower

hold

5.5 5.3 5.1 5.0 5.0 5.1 5.3 5.5 5.9 1.5

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 L

Acceleraţia verticală în m/sec2

7.6 6.2 5.0 4.3 4.3 5.0 6.2 7.6 9.2

Datele de acceleraţie iniţiale trebuie să fie considerate ca fiind valabile în

următoarele condiţii de funcţionare:

- operaţiuni în zone fără restricţii;

- lungimea navei este de 100 m;

- viteza navei este de 15 noduri;

B/GM ≥ 13

- în caz de ruliu cu amplitudine mai mare de -30° cifrele acceleraţiei transversale

pot fi depăşite;

33

- forţă acţionată de vânt=1kN/m²;

- forţa acţionată de puterea valurilor=1kN/m²

Pentru nane cu lungimea mai mare de 100 m şi viteză diferită de 15 noduri

acceleraţiile se vă folosii factorul de corecţie din următorul table:

L/N

d

50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200

9 kn 1.20 1.09 1.00 0.92 0.85 0.79 0.70 0.63 0.57 0.53 0.49

12

kn

1.34 1.22 1.12 1.03 0.96 0.90 0.79 0.72 0.65 0.60 0.56

15

kn

1.49 1.36 1.24 1.15 1.07 1.00 0.89 0.80 0.73 0.68 0.63

18

kn

1.64 1.49 1.37 1.27 1.18 1.10 0.98 0.89 0.82 0.76 0.71

21

kn

1.78 1.62 1.49 1.38 1.29 1.21 1.08 0.98 0.90 0.83 0.78

24

kn

1.93 1.76 1.62 1.50 1.40 1.31 1.17 1.07 0.98 0.91 0.85

Pentru navele cu B/GM diferit de 13, acceleraţia transversală va fii corectată cu un

factor din următorul tabel:

B/GM 7 8 9 10 11 12 13 sau mai mult

34

On deck high 1.56 1.4

0

1.2

7

1.19 1.1

1

1.0

5

1.00

On deck low 1.42 1.3

0

1.2

1

1.14 1.0

9

1.0

4

1.00

Tween deck 1.26 1.1

9

1.1

4

1.09 1.0

6

1.0

3

1.00

Lower hold 1.15 1.1

2

1.0

9

1.06 1.0

4

1.0

2

1.00

4.1 ALUNECAREA ÎN PLAN TRANSVERSAL

- Fy m m g + CS1f1 + CS2f2+... + CSnfn

n -numarul de legături calculate;

Fy –forta de alunecare transversală;

m - coeficientul de frecare

m =0.3; m =0.1; m =0

m = greutatea unităţii de marfă=60 t;

g - acceleratia gravitaţională =9.81m/s2

CS – rezistenţa materialului de legare folosit

f – valoare determinată de coeficientul de frecare şi unghiul format de direcţia

forţei de rezistenţă şi orizontală

Centru de greutate deasupra punţii=1.8 m

35

-Fy= ma(y)+Fw(y)+Fs(y);

-Fy=60 x 6.1 + 2 x 15

-Fy=396 kN

-Ff= m m g ; Ff=0.1 x 60 x 9.81;

-Ff=58.9;

α12= 30° ; α34=50° ; m =0.1

valoare f12=0.92 ; f34=0.72 ; MSL=77 kN;

CSf12=0.67 x MSL x f12 =47.5 kN;

CSf34=0.67 x MSL x f34 =37.2 kN;

∑CSf1-4=169.4 kN;

Fy Ff + ∑CSf1-4 ;

396kN 228.3 kN – În acest caz se va suplimenta numărul legăturilor folosite;

F- valoare ca funcţie a coeficientului de frecare şi α

α

μ

-30° -20° -10° 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°

0.3 0.72 0.84 0.93 1.00 1.04 1.04 1.02 0.96 0.87 0.76 0.62 0.47 0.30

36

0.1 0.82 0.91 0.97 1.00 1.00 0.97 0.92 0.83 0.72 0.59 0.44 0.27 0.10

0 0.87 0.94 0.98 1.00 0.98 0.94 0.87 0.77 0.64 0.50 0.34 0.17 0.00

f= μ sin α +cos α

4.2 Răsturnarea în plan transversal

-Fy a b m g + CS1 c1 + CS2 c2 + ... + CSn cn

-Fy a=396 x 1.8=712.8kN;

-b m g= 2 x 60 x 9.81=1177.2

-c12=1.5 ; c34=2.2 ;

-CS1 c1=47.5 x 1.5 =71.3; CS2 c2=47.5 x 1.5 =71.3;

-CS3 c3=37.2 x 2.2 =81.9; CS4 c4=81.9;

712.8 1177.2 + 306.4

4.3

ALUNECAREA ÎN PLAN LONGITUDINAL

-Fx m (m g - Fz) + CS1 f1 + CS2 f2 + ... + CSn fn

-Fx=m x ax + Fw(x) +Fs(x) =60x 2.9+20=194kN;

37

-m (m g - Fz) =0.1(60x 9.81-4.3)=58.4;

-CSf12=0.67 x MSL x f12 =47.5 kN;

-CSf34=0.67 x MSL x f34 =37.2 kN;

-∑CSf1-4=169.4 kN;

194 227.8

38