Грузовым устройством называется комплекс конструкций, механизмов и изделий, предназначенный для грузовых операций силами судна.
Грузовые устройства современных морских сухогрузных судов могут быть периодического и непрерывного действия.
К устройствам периодического действия относятся:
• устройства со стрелами и лебедками (в таких устройствах установка, поворот и изменение вылета стрел осуществляется с использованием мачт, грузовых колонн и т. д.);
• устройство с кранами, где грузовая стрела смонтирована совместно с механизмами подъема, поворота и изменения вылета;
• смешанные устройства (со стрелами и кранами).
Грузовые устройства непрерывного действия – транспортеры и элеваторы – применяются только на специализированных саморазгру-
жающихся судах.
Наиболее распространенным является грузовое устройство со стрелами (стреловое либо смешанное).
Основные элементы такого устройства:
• мачты или грузовые колонны, которые служат опорой для стрел (на некоторых судах опорой может являться лобовая переборка надстройки);
• грузовые стрелы с такелажем и оборудованием для проводки и крепления такелажа;
• грузовые лебедки;
• грузовые помещения (трюмы и твиндеки) с соответствующим закрытием грузовых люков.
Грузовые стрелы делятся на легкие и тяжелые. Легкой называется стрела грузоподъемностью не более 10 т, а тяжеловесной – одиночная стрела грузоподъемностью более 10 т.
Суда контейнеровозы, которые обслуживают регулярные линии между портами, имеющими терминалы по перегрузке контейнеров, собственное грузовое устройство, как правило, не имеют. На этих судах обычно устанавливается 1-2 вспомогательных стрелы для приема продовольствия и снабжения.
Суда с горизонтальной схемой грузообработки (ро-ро) также в основном оборудуются только вспомогательными стрелами. В качестве бортовых перегрузочных средств на таких судах обычно имеется по нескольку автопогрузчиков.
На наливных судах основное грузовое устройство состоит из трубопроводов и насосов. Вспомогательные грузовые стрелы служат также для работ по пополнению запасов и, кроме того, для подъема и поддержания грузовых шлангов, что бывает необходимо при грузовых операциях на судне, стоящем к причалу лагом.
Пассажирские суда обычно оборудуются грузовыми кранами, предназначенными для перегрузки багажа, почты и груза.
Грузовые краны, установленные на линейных ледоколах, в основном служат для обеспечения хозяйственных нужд этих судов, подъема вертолетов со льда и т. д.
Обобщая изложенное, можно сказать, что наличие на судах различных конструктивных типов грузовых устройств обусловлено рядом факторов:
• назначением и типом судна;
• характером перевозимых грузов и способом перевозки;
• размеренными судна;
• особенностями бассейна, в котором эксплуатируется судно.
Например, говоря об особенностях бассейна, следует иметь в виду степень оснащенности портов этого бассейна перегрузочным оборудованием. Чем больше на бассейне необорудованных портов и портпунктов (и особенно так называемых “точек”), тем большее количество судов, работающих здесь, должно быть оборудовано собственным, достаточно эффективным грузовым устройством. К таким бассейнам можно отнести Северный, но особенно Дальневосточный.
Грузовые мачты
Мачты современных морских судов, прежде всего, используются для монтажа на них грузового устройства. Кроме того, на мачтах размещают средства внешней связи и сигнализации.
При наличии на судне трех мачт носовую называют фок-мачтой, среднюю — грот-мачтой и кормовую — бизань-мачтой.
Наиболее простой по конструкции является одиночная мачта, которая представляет собой стальную трубу большого диаметра. Для прочного крепления мачты она пропускается через отверстие в верхней палубе — пяртнерс и ее нижний конец — шпор приваривается к настилу нижней палубы или второго дна. Место крепления шпора мачты называется степсом.
При необходимости увеличения высоты мачты для крепления антенн, огней и т.п. на ней устанавливается стеньга, которая может быть как деревянной, так и трубчатой стальной. Верхний конец стеньги заканчивается плоским диском— клотиком.
Кроме крепления к корпусу судна, мачты раскрепляются при помощи стоячего такелажа из жесткого стального троса. Тросы, идущие от мачты к бортам, называются вантами. Спереди мачты поддерживаются штагами, а в корму идут бакштаги.
Для обеспечения необходимого вылета грузовых стрел за борт вместо одиночных мачт устанавливают грузовые колонки и портальные мачты, состоящие из двух мачт – Л-образные и П-образные, которые в верхней части соединены салингом. Салинг служит для крепления троса, который поддерживает стрелу. В середине салинга устанавливаться стеньга.
Грузовые стрелы
Легкая грузовая стрела представляет собой стальную трубу с утолщением в средней части.
Нижний конец стрелы — шпор имеет вилку с двумя проушинами. На верхний конец стрелы — нок насаживают кольцо — бугель, имеющий четыре обуха. Стрелы сварной конструкции могут не иметь бугеля, а для крепления такелажа к ноку стрелы приваривают обухи.
Для шарнирного соединения шпора стрелы с мачтой на последней на высоте 2 — 2,5 м от палубы устанавливают башмак, имеющий проушину и подпятник.
Нок стрелы поддерживается топенантом. Изменяя длину топенанта, можно изменить угол подъема стрелы. Топенант состоит из стального троса, коренной конец которого крепится к верхнему обуху нокового бугеля. Второй, ходовой, конец топенанта проходит через топенант-блок, закрепленный на мачте. Ниже блока к топенанту крепится треугольное звено — треугольник топенанта. С другой стороны к треугольнику прикреплены длиннозвенная цепь — грузовой стопор и стальной трос — лопарь топенанта. Лопарь топенанта служит для подъема стрелы. Выбирают лопарь с помощью грузовой лебедки, на турачку которой заводят ходовой конец лопаря. Грузовым стопором стрелу закрепляют в нужном положении, для чего одно из звеньев цепи крепят к обуху, приваренному на палубе.
На многих судах для крепления топенанта и подъема стрелы вместо грузового стопора используют топенантные вьюшки, которые приводятся во вращение от грузовой лебедки.
Для подъема стрелы с грузом суда имеют специальные топенантные лебедки или грузовые лебедки снабжаются топенантным барабаном. В этом случае топенант выполняется в виде талей (топенант-тали), что уменьшает нагрузку на топенантную лебедку.
Груз поднимают гибким стальным тросом — грузовым шкентелем. На одном конце его закрепляют грузовой гак и противовес, а другой конец через грузовой и направляющий блоки проводят к грузовой лебедке, где прочно закрепляют на барабане.
Поворот стрелы для выноса груза за борт и обратно производится при помощи оттяжек. Каждая стрела имеет две оттяжки, что дает возможность надежно закрепить ее в нужном положении. Оттяжка состоит из конца стального троса — мантыля и талей, основанных растительным тросом.
Мантыли оттяжек закрепляют за боковые обухи нокового бугеля, а тали нижними блоками крепят за обухи или рымы, установленные на палубе, фальшборте, рубке и т. п.
При подъеме груза грузовой шкентель выбирают с помощью грузовых лебедок.
Легкие стрелы могут работать как в одиночном так и в спаренном варианте. При работе в спаренном варианте «на телефон» одну стрелу (береговую) устанавливают в положение «за бортом» так, чтобы ее нок находился над причалом. Вторую стрелу (трюмную) устанавливают в положение «над люком» так, чтобы ее нок находился над просветом люка грузового трюма.
Выгрузка осуществляется следующим образом. Груз, зацепленный грузовым гаком «трюмной» стрелы, поднимается ее лебедкой выше ко мингса трюма и фальшборта. Лебедка «береговой» стрелы подбирает слабину своего грузового шкентеля и как бы «берет груз на себя», одновременно лебедка «трюмной» стрелы потравливает свой грузовой шкентель. Груз начинает перемещаться в сторону причала и, как только окажется над местом выгрузки, оба шкентеля травят и груз опускается на причал.
Грузоподъемность при работе на «телефон» уменьшается почти вдвое относительно грузоподъемности каждой отдельной стрелы вследствие увеличения усилий в стрелах, шкентелях и оттяжках, особенно при угле между шкентелями 120° и более. Недостатком этого способа является и то, что с изменение места подъема или укладки груза в трюме требуется перестановка стрел, на которую затрачивается время.
В полной мере грузоподъемность стрел может быть использована при работе способом «одиночной стрелы». В этом случае стрелу устанавливают над люком и груз на шкентеле поднимают из трюма на достаточную высоту. Затем стрелу с помощью оттяжек вываливают за борт и груз опускают на причал. Подобрав шкентель, стрелу возвращают в исходное положение.
Способ «одиночной стрелы» имеет низкую производительность и требует большой затраты ручного труда. Поэтому он применяется только в исключительных случаях.
На переходе легкие стрелы опускаются в горизонтальное положение, для чего устанавливаются стойки с накладными бугелями, в которых закрепляются ноки стрел.
Многие универсальные грузовые суда оборудуют одной или двумя тяжеловесными стрелами грузоподъемностью до 40 — 50 т, а в отдельных случаях (на специальных судах) — до 300 т.
Тяжеловесными стрелами работают по способу одиночной стрелы. Но в отличие от легких стрел стрелы-тяжеловесы имеют три рабочих движения: подъем груза, поворот стрелы и изменение наклона стрелы.
Конструкция и вооружение тяжеловесной стрелы имеют некоторые особенности. Шпор стрелы для уменьшения изгиба мачты опирается не на мачту, а на специальный фундамент, установленный на палубе. Отличием в конструкции нока стрелы является наличие врезного блока, установленного в прорези, которая сделана несколько ниже бугеля.
К нижней скобе на ноке стрелы подвешен верхний неподвижный блок многошкивных талей – грузовых гиней. К нижнему подвижному блоку гиней подвешен двурогий гак с вертлюгами.
Перегрузка тяжеловесов судовыми средствами должны производиться под личным руководством старшего помощника капитана. К работе на тяжеловесных стрелах допускаются только специально обученные члены экипажа, объявленные приказом по судну.
Грузовые краны
На многих грузовых и пассажирских судах устанавливают грузовые краны. Грузоподъемность судовых грузовых кранов составляет от 1,5 до 25 т. Устанавливаемые на судах краны могут быть стационарными поворотными, перемещающими поворотными и мостовыми с выдвижной консолью.
Основными преимуществами кранов по сравнению со спаренными грузовыми стрелами являются их сравнительно небольшие размеры, быстрота действия, постоянная готовность к действию, возможность поворота стрелы с грузом на 3600 и удобство обслуживания. К недостаткам судовых грузовых кранов следует отнести ограниченную грузоподъемность и «чувствительность» к крену.
Маркировка грузовых стрел и кранов
Судовые грузоподъемные устройства должны иметь следующие документы:
• регистровую книгу судовых грузоподъемных устройств;
• свидетельства об испытании и полном освидетельствовании грузоподъемных устройств, спаренных грузовых стрел, заменяемых и съемных деталей, стального троса:
• сертификаты завода-изготовителя на растительные и синтетические тросы;
• инструкции по работе со спаренными грузовыми стрелами и кранами.
На каждое освидетельствованное грузовое устройство должна ставиться марка, содержащая следующие сведения:
• грузоподъемность, т, с проставлением перед ней букв SWL (Safety Weight Load), для стрел также наименьший допускаемый угол наклона к горизонту, а для кранов и механизированных стрел с переменным вылетом – допускаемый наименьший и наибольший вылеты для каждой установленной грузоподъемности;
• месяц и год испытания;
• отличительный номер.
Грузоподъемность – наибольшая масса допустимого к подъему груза, включая массу вспомогательных приспособлений, применяемых для крепления груза.
Вылет – расстояние между центром тяжести поднятого груза и вертикальной осью вращения (для стрелы – шпор стрелы).
Люковые закрытия
Для доступа в трюмы в палубах делают большие вырезы — грузовые люки, которые по периметру ограждают вертикальным листом — комингсом высотой 500 — 600 мм.
Закрытия грузовых люков делятся на съемные, откатываемые, откидные и наматываемые.
Наиболее простым является съемное закрытие, состоящее из одной стальной крышки, которая закрывает весь люк. Подъем крышек и установка их на место производится краном. Снятую крышку укладывают на палубу или на соседний люк. Наиболее широко съемные закрытия применяются на контейнеровозах и лихтеровозах, где они могут выполняться без комингсов люка, что обеспечивает удобное размещение контейнеров на палубе.
Откидное закрытие может быть выполнено из одной крышки, которая закрывает весь люк. Крышка шарнирно крепится к комингсу и при открытом люке занимает вертикальное положение, что создает некоторые неудобства при грузовых операциях. Поэтому чаще применяется откидное закрытие с двумя крышками, каждая из которых закрывает только половину люка. Крышка состоит из двух частей — секций, соединенных между собой шарнирно. Для открывания и закрывания крышек используют мощный гидравлический привод.
Большое применение на флоте получили закрытия системы Мак-Грегора, у которых люк закрывается несколькими металлическими секциями длиной на всю ширину люка.
В положении по-походному секции плотно обжаты. Поэтому прежде чем открывать люк, необходимо секции несколько приподнять (подорвать), иначе при горизонтальном перемещении секции будет происходить быстрый износ резины уплотнения. Для подъема и опускания секций имеется целый ряд различных конструкций.
Каждая из этих секций имеет четыре ведущих ролика (по два с каждого борта) и два направляющих (центрирующих). При выбирании троса, который закреплен на последней секции, все секции начинают сдвигаться вдоль люка, перемещаясь на ведущих роликах по продольным комингсам. Когда секции последовательно подходят к концу люка, центрирующие ролики вкатываются на направляющие балки, и под действием силы тяжести каждая секция поворачивается и занимает вертикальное положение.
Закрывают люк в обратном порядке. Для этого ведущий трос проводят через канифас-блок, установленный на противоположном конце люка. При натяжении троса крайняя секция сходит с направляющих балок и начинает перемещаться по продольным комингсам. Все секции соединены между собой цепью, поэтому каждая тянет за собой следующую.
Водонепроницаемость закрытия обеспечивается резиновым уплотнением между крышкой и комингсом, а также между отдельными секциями крышки. Для плотного обжатия резинового уплотнения секции прижимают одну к другой клиновыми зажимами. К комингсу люка секция прижимается винтовыми задрайками или клиньями. Эта система люкового закрытия надежна, прочна и обеспечивает водонепроницаемость.
