OPIS PATENTOWY

Transkrypt

1 POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA OPIS PATENTOWY Patent dodatkowy do patentunr Int. Cl.4 B63B 25/00 Zgłoszono: (P ) B63B 1/0 Pierwszeństwo URZĄD PATENTOWY PRL Zgłoszenie ogłoszono: Opis patentowy opublikowano: Twórcawynalazku: Jan Zadrożny Uprawniony z patentu: Jan Zadrożny, Gdańsk (Polska) Statek wtoczny Przedmiotem wynalazkujest statek wtoczny do przewozu ładunków wtocznych, kontenerów i drobnicy zjednostkowanej przy użyciu wtocznej i unosowej metody przeładunkowej, łączący cechy statku jednokadłubowego i katamarana bądź trimarana. Znanych jest wiele typów jednokadłubowych statków konwencjonalnych, w tym także w zastosowaniu do wtocznego systemu za i wyła dunku kontenerów oraz innej drobnicy zjednostkowanej, wtaczanej na statek na naczepach lub wwożonej wozami widłowymi. I tak z The Motor Ship", May 1983, str. 30 znany jest statek wtoczny typu Freeway 900, zaś z czasopisma Technikai Gospodarka Morska, czerwiec 1981, str. 298, statek oceaniczny ro-ro dla serwisu australijskiego Polskich Linii Oceanicznych (PLO). Te czysto wtoczne statki charakteryzują się przestrzenią ładunkową dostępną dla ładunków zjednostkowanych, umieszczanych na specjalnych naczepach, wciąganych i wyciąganych ze statku przy pomocy specjalnych ciągników przez furtę rufową i umieszczoną na rufie dużą i szeroką rampę ładunkową, łączącą podkład wtoczny z nadbrzeżem. Z pokładu wtocznego na pokłady niższe i dno wewnętrzne statku oraz na podkład wyższy prowadzą wewnętrzne rampy komunikacyjne, przez które przestrzenie ładunkowe na tych pokładach są za - i wyładowywane. Pokład ochronny (zewnętrzny) może być także za i rozładowywany przy pomocy suwnic terminalowych. Pozostałe przestrzenie ładunkowe statku rozciągające się na całej jego długości lub od grodzi siłowni do grodzi skrajnika dziobowego mogą być za i rozładowywanejedynie przy pomocy wtocznej metody ładunkowej. W tym celu przestrzenie ładunkowe mają ograniczoną liczbę grodzi poprzecznych, przy czym wyposażone są one w duże furty komunikacyjne. Znane są także statki typu mieszanego o cechach statku wtocznego i kontenerowca komoro wego np. m/s Atlantic Companion zbudowany dla konsorcjum Atlantic Container Linę (ACL), Konferencja Ro-Ro-83, May 1983, Ro-Ro on the North Atlantic The Futurę Years, B. H. Koch, str. E 139 lub m/s TadeuszKościuszko" tak zwany przez Polskie Linie Oceaniczne statek typu CONRO, Technika i Gospodarka Morska, Lipiec 1982, str Statek Atlantic Companion posiada siłownię i nadbudówkę na rufie, zaś statek Tadeusz Kościuszko" nadbudówkę i siłownię na śródokręciu, jednakże oba te typy statków część konterową mają na dziobie, a część wtoczną na rufie, przy czym na statku PLO obie części są rozdzielone

2 przedziałem siłowni, a na statku ACL obie części sąsiadują ze sobą i są rozdzielone grodzią poprzeczną. Części kontenerowe tych statków posiadają także dalsze grodzie poprzeczne tworzące komory dla kontenerów, podczas gdy części wtoczne są pozbawione grodzi poprzecznych, a na niższe międzypokłady prowadzą rampy wewnętrzne lub windy ładunkowe. Statek ACL posiada ponadto duży kilkukondygnacyjny garaż dla samochodów osobowych umieszczony w dolnych partiach nadbudówki. Na obu statkach nad częścią wtoczną przewidziano pokładowe prowadnice kontenerowe, a na statku ACL także prowadnice są umieszczone nad lukami prowadzącymi do części komorowej statku tak, że całość przewożonych na nim kontenerów jak umieszczana w prowadnicach. Na statku PLO nad częścią komorową, przed nadbudówką statku, kontenery umieszczone są na pokrywach lukowych (do 4 kondygnacji) i są mocowane metodą tradycyjnąprzy pomocy odciągów linowych, jak to ma miejsce na innych kontenerowcach np. na statkach typu B 463, Caribia Exspress czy też B 481 Skulptor Konenkow", budowlanych przez Stocznię Gdańską iia Lenina, Budownictwo Okrętowe, maj 1979, wkładka str. I i III. Jednokadłubowe statki wtoczne nie są zbyt bezpieczne i wygodne w eksploatacji ze względu na błędną koncepcję umieszczania przestrzennych ładunków kontenerów i zjednostkowanej drobnicy na wielu kondygnacjach pokładów ładunkowych, która wymusza projektowanie statków z mini malną lub nieco większą od minimalnej, wolną burtą pływalnościową Fb, wyznaczaną według Międzynarodowej Konwencji o Liniach Ładunkowych, w celu maksymalnego zmniejszenia nad wodnej wysokości statku w stanie załadowanym z wieloma kondygnacjami kontenerów na pokła dzie zewnętrznym. Pomimo maksymalnego zmniejszania wolnej burty nadwodna wysokość statku z kontenerami na pokładzie zewnętrznym jest nadal zbyt wygórowana, prowadząca do nadmier nego zwiększenia powierzchni bocznego naporu aerodynamicznego i podwyższenia środka cięż kości statku, które to wielkości wymuszają stosowanie większych stosunków szerokości statku do jego zanurzenia B/T, co wpływa także ujemnie na zwiększenie oporów statku i nieprzyjemne charakterystyki statecznościowe przy częściowym załadowaniu. Mała wartość wolnej burty zwią zana jest także z małą wysokością tak zwanego progu, czyli wysokości położenia dolnej krawędzi otworu furty, przez który prowadzi droga komunikacyjna dla wtaczanych i wytaczanych ze statku ładunków. Obie te wielkości o niedostatecznych rozmiarach, dodatkowo w połączeniu z dużymi otworami furt i tylko poziomą separacją, przez międzypokłady, ładowni i przestrzeni ładunkowej w długich i w przeważającym stopniu niczym nieograniczonych międzypokładziach, w których w razie awarii i wlania się wody do wnętrza kadłuba może swodnie przemieszczać się woda, czyni statki wtoczne bardziej podatnymi na zalanie dużymi masami wody od innych typów statków towarowych posiadających grodzie poprzeczne w ładowni, co w wielu przypadkach prowadzi do utraty pływalności lub jeszcze bardziej niebezpiecznej utraty stateczności i straty statku w bardzo krótkim okresie czasu, nawet nie przekraczającym 10 minut. Takie awarie zaś uniemożliwiają organizację akcji ratunkowej dla pasażerów i załogi, pociągając za sobą duże straty ludzkie nawet w portach i na wodach ograniczonych wtedy, gdy furty ładunkowe są otwarte. Dotychczasowe usiłowania zwiększenia zdolności przetrwania statków wtocznych, zmniejszenia awaryjności w przewożonych ładunkach i zwiększenia bezpieczeństwa pasażerów i załogi nie dały pozytywnych rezulatatów. Od kilku już lat prowadzone intensywne prace i badania doprowadziły do sformuło wania propozycji nowych rozwiązań konstrukcyjnych, jak na przykład stosowania podwójnego poszycia burtowego czy też częściowo grodzi poprzecznych na pokładzie wtocznym, wyposaża nych w duże furty otwierane w porcie dla umożliwienia przemieszczania ładunków, a także drugorzędne zabezpieczenia w systemach okrętowych, częściowo stosowane już w praktyce, nie zawsze i nie we wszystkich stanach ładunkowych prowadzą do przetrwania statku po zalaniu jego przestrzeni ładunkowej. Rozwiązania te w większości przypadków komplikują eksploatację statku i często są przyczyną błędnych decyzji załogi, powiększających rozmiary awarii, co prowadzi do całkowitych strat statków. Tenstan rzeczy potwierdzają wyniki statystyki i analizy awarii, które ostatnio wysunęły błędy załogowe na czoło przyczyn całkowitych strat statków wtocznych. Znane są również wypornościowe statki dwukadłubowe zwane katamaranami i trójkadłubowe zwane trimaranami o znacznej szerokości pokładu, które zaliczane są z reguły do statków niekonwencjonalnych. Statki w postaci katamaranów i trimaranów są rozwiązaniami niekorzyst nymi dla morskich statków towarowych ze względu na zwiększenie powierzchni zwilżonej kadłuba,

3 co ma bezpośrednio związek ze zwiększonymi oporami hydrodynamicznymi statku. Słabe właści wości morskie i niedostateczne zdolności żeglugowe objawiające się zmniejszeniem okresu kołysań na fali i slamingiem konstrukcji pokładu na wzburzonym morzu powodowałyby trudności w należytym zabezpieczeniu ładunków kontenerowych przed przesunięciem i zmyciem za burtę statku, szczególnie w wyższych warstwach pokładu zewnętrznego takich statków wtocznych czy też kontenerowych, chociaż duże, prostokątne powierzchnie pokładówznacznie ułatwiałyby operacje ładunkowe. Jednokadłubowy statek wtoczny, posiadający pokład grodziowy (wtoczny) i pokład ochronny, według wynalazku charakteryzuje się tym, że część kadłuba statku poniżej pokładu grodziowego ma kształt smukły, część powyżej tego pokładu pod pokładem ochronnym tworzy przestrzeń ładunkową o kształcie korzystnie prostopadłościennym i szerokości B od 10% do 50% większej niż szerokość smukłej podwodnej części kadłuba, zaś podkład grodziowy będący jedno cześnie pokładem wtocznym wzniesiony jest na taką wysokość, iż łącznie z podziałem wodoszczel nym zbiorników burtowych rozciągających się w odległości nieznacznie przekraczającej B/5, mierzonej od burt statku i z podziałem wodoszczelnych smukłych zbiorników pływaków, umie szczonych nad konstrukcyjną linią wodną (KLW) pod pokładem grodziowym, na zewnątrz burt kadłuba żywego, zapewnia przynajmniej dwuprzedziałową niezatapialność, podczas gdy prze strzeń ładunkowa na pokładzie wtocznym ma tak dużą pojemność, że na pokładzie ochronnym nie ma potrzeby przewożenia więcej niż dwóch warstw kontenerów przy wykorzystaniu całkowitej nośności statku, przy czym oba pokłady w środkowej części posiadają wąskie luki ładunkowe, z tym że luk pokładu ochronnego jest szerszy od luku pokładu grodziowego, co umożliwia obsługę wnętrza przestrzeni ładunkowej jak i ładowni korzystnie przez statkowe jak i terminalowe suwnice. Zbiorniki-pływaki umieszczone na zewnątrz burt posiadają w przekroju poprzecznym kształt zbliżony do trójkąta z wierzchołkiem skierowanym do konstrukcyjnej linii wodnej. Ładownia statku może być wyposażona także w grodzie poprzeczne, gdyż jest przeznaczona na komory kontenerowego dalej zwiększa niezatapialność i stateczność awaryjną tego typu statku. Jak wykazały przeprowadzone obliczenia stateczności dla statku znajdującego się zarówno na szczycie jak i na dolinie fali, czy też na wodzie spokojnej, ma on podobne charakterystyki statecznościowe, to znaczy, że stateczność tego typu statku nie zmniejsza się na szczycie fali, jak to jest powszechnym na wszystkich innych typach statków. Zwiększająca się silnie przy przechyłach statku, w granicach od 10 do 60 szerokość wodnicy statku zwiększając poważnie wartości ramion prostujących stateczności, umożliwiła zmniejszenie szerokości części żywej kadłuba, a tym samym zmniejszenie oporów hydrodynamicznych statku i żądanej mocy silnika głównego, zaś małe wartości ramion prostujących przy małych kątach przechyłu (do 10 ) powiększyły okres kołysań statku i to zarówno w stanie częściowego jak i pełnego załadowania przesuwając go znacznie ponad wartości przynależne do okresów nawet bardzo dużego falowania, co praktycznie wyeliminowało prawdopodobieństwo powstawania rezonansu, a tym samym znacznie zwiększyło właściwości morskie (spokojność statku) i zdolności żeglugowe. Zaletą proponowanego rozwiązania jest to, że przy zmniejszeniu kosztów inwestycyjnych łączy on pozytywne cechy konwencjonalnego statku jednokadłubowego o kształtach smukłych i statku dwukadłubowego lub trójkadłubowego o dużej szerokości pokładów, zapewniając bardzo dobre charakterystyki statecznościowe i lepsze właściwości morskie, jak też i wyjątkowo dobrą niezatapialność i stateczność awaryjną, oraz zmniejszając opory hydrodynamiczne w porównaniu ze statkiem wielokadłubowym a nawet jednokadłubowcem, zmniejsza tym samym także koszty eksploatacyjne. Statek posiada także dużą zdolność przetrwania poważnych awarii związanych z zalaniem kadłuba i w łatwy sposób może osiągnąć niezatapialność wieloprzedziałową orazbardzo dobrą stateczność awaryjną, zwłaszcza w wersji z grodziami poprzecznymi ładowni i może być uznany jako zawsze bezpieczny wtedy, gdy jest zamknięty czy też otwarty w przeciwieństwie do dzisiejszych czystych statków wtocznych lub statków wtoczno-pasażerskich, znanych do tej pory jako bezpieczne tylko wtedy, gdy są zamknięte. Statek posiada dużą pojemność ładunkową przestrzeni ładunkowej (garażu) na pokładzie grodziowym, w której mieści się ponad 2/3 całości ładunku. Prostopadłościenny kształt tej prze strzeni, wyposażonej w suwnice, szeroka rampa rufowa, a także obecność luków na pokładzie ochronnym znacznie upraszcza i przyśpiesza proces za - i wyładunku statku.

4 Wysokość wolnej burty niezatapialnościowej Fc, wyznaczonej wg Międzynarodowej Kon wencji o Bezpieczeństwie Życia na Morzu umożliwia wyłączenie z obliczeń wolnej burty potrącenia na nadbudówkę ciągłą, która wobec tego może być nadbudówką otwartą, a więc nie posiadać pokryw lukowych na luku pokładu ochronnego, co zapewniajej wyjątkowo dobrą i tanią wentyla cję naturalną eliminując dotychczas stosowane na statkach wtocznych kosztowne systemy wenty lacji mechanicznej o żądanej 10 krotnej wymianie powietrza na godzinę. Przedmiot wynalazku pokazany jest przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia statek w przekroju poprzecznym, fig. 2 - część smukłą kadłuba w przekroju poziomym poniżej pokładu grodziowego, zaś fig. 3 ilustruje prostopadłościenną przestrzeń ładunkową także w przekroju poziomym, lecz poniżej pokładu ochronnego. Jak pokazano na rysunku, część kadłuba 1 statku poniżej pokładu grodziowego 2 ma kształt smukły. Na zewnątrz burt 3 kadłuba znajdują się wzdłużne i smukłe zbiorniki- pływaki 4, umie szczone nad konstrukcyjną linią wodną (KLW), o kształcie w przekroju poprzecznym zbliżonym do trójkąta z wierzchołkiem skierowanym do KLW. Pomiędzy pokładem grodziowym 2 a pokła dem ochronnym 5 znajduje się otwarta od góry przestrzeń ładunkowa 6 o kształcie prostopadłościennym, zamknięta od strony burt statku poszyciem burtowym 7. Szerokość przestrzeni ładunko wej 6 jest o 30% większa od szerokości smukłej części kadłuba 1 mierzonej na KLW. Pokład grodziowy 2 będący jednocześnie pokładem wtocznym, wzniesiony jest na taką wysokość Fc nad KLW,że podział kadłuba 1 grodziami wzdłużnymi 8, które znajdują się w odległości nieco większej niż B/5 od burt statku i grodziami poprzecznymi 9 zbiorników burtowych 10 oraz zbiornikówpływaków 4 zapewnia wieloprzedziałową niezatapialność i bardzo dobrą stateczność awaryjną. W ładowni 11 statku, usytuowanej pomiędzy grodziami wzdłużnymi 8, znajdują się grodzie poprze czne 9, dzielące ładownię na poszczególne komory kontenerowe. Poprzez odpowiedni dobór szerokości przestrzeni ładunkowej 6 i wysokości położenia pokładu ochronnego 5 zapewniono tak dużą pojemność statku, że na tym pokładzie nie ma potrzeby przewożenia więcej niż dwóch warstw głównie pustych kontenerów 12. Za i wyładunek przestrzeni ładunkowej 6 odbywa się się metodą wtoczną z użyciem naczep i ciągników poprzez rampę rufową 13, skąd przy pomocy statkowych suwnic 14 naczepy są rozładowywane lub załadowywane, podczas gdy za i wyładunek ładowni 11 odbywa się poprzez luk pokładu grodziowego 15 przy wykorzystywaniu dużych palet 16 przesuwa nych pod światło luku po dnie ładowni i suwnic statkowych 14 względnie suwnic terminalowych 17, poprzez luki pokładu grodziowego 15 i szerszy od nich ciągły luk pokładu ochronnego 18 przeładowywującego kontenery na lub z naczep oczekujących na pokładzie wtocznym lub na nabrzeżu za burtą statku. Zastrzeżenia patentowe 1. Statek wtoczny, jednokadłubowy, posiadający pokład grodziowy i pokład ochronny, zna mienny tym, że część kadłuba (1) statku poniżej pokładu grodziowego (2) ma kształt smukły, część powyżej pokładu grodziowego (2) do pokładu ochronnego (5) tworzy przestrzeń ładunkową (6) o kształcie korzystnie prostopadłościennym i szerokości od 10% do 59% większej od szerokości smukłej części kadłuba (1), natomiast pokład grodziowy (2) będący jednocześnie pokładem wto cznym wzniesiony jest na taką wysokość nad konstrukcyjną linią wodną, że podział kadłuba (1) grodziami wzdłużnymi (8) usytuowanymi w odległości większej od B/5, mierzonej od burt statku i grodziami poprzecznymi (9) zbiorników burtowych (10) oraz wzdłużnych i smukłych zbiornikówpływaków (4) umieszczonych nad konstrukcyjną linią wodną na zewnątrz burt kadłuba zapewnia dwuprzedziałową niezatapialność i dobrą stateczność awaryjną, zaś przestrzeń ładunkowa (6) posiada tak dużą pojemność ładunkową, że na pokładzie ochronnym (5) są przewożone kontenery nie więcej niż w dwóch warstwach (12) przy wykorzystaniu całkowitej nośności statku, przy czym oba pokłady (2), (5) w środkowej części posiadają wąskie luki ładunkowe (15), (18), z których luk pokładu ochronnego (18) jest szerszy od luków pokładu grodziowego (15), a przestrzeń ładunkowa (6) i ładownia statku (11) obsługiwane są korzystnie przez suwnice statkowe (14) lub suwnice terminalowe (17).

5 Statek według zastrz. 1 znamienny tym, że umieszczone na zewnątrz burt (3) kadłuba statku wzdłużne i smukłe zbiorniki-pływaki (4) posiadają w przekroju poprzecznym kształt zbliżony do trójkąta z wierzchołkiem skierowanym w kierunku konstrukcyjnej linii wodnej. 3. Statek według zastrz. 1, znamienny tym, że ładownia (11) wyposażona jest w grodzie poprzeczne (9) tworzące pod całym pokładem grodziowym (2) komory kontenerowe załadowy wane i wyładowywane z pokładu grodziowego (wtocznego) przy pomocy palet (16) podsuwanych i wysuwanych spod światła luków (15) i przy pomocy suwnic statkowych (14) łub też suwnic terminalowych (17), względnie bezpośrednio z nabrzeża lub na nabrzeże przy pomocy suwnic terminalowych (17), względnie ciągników i naczep wjeżdżających i wyjeżdżających ze statku poprzez rampę rufową (13).

6 FIG.1 FI G.2 FIG.3 Nz Pncownia Pongnfkzna UP PRL. Nikład 100 egz. Ona 220zł