Техническое руководство по типам судовых якорей, критериям выбора и требованиям к выбору

Морские якоря являются важными компонентами оснащения коммерческих судов, включая нефтяные танкеры, сухогрузы, контейнеровозы, танкеры СПГ и морские суда. В отличие от якорей для малых судов, судовые якоря спроектированы как часть комплексной якорной системы, которая включает в себя якоря, якорные цепи со шпильками, лебедки, стопоры цепей, клюзы и цепные шкафчики.

Для больших судов выбор якоря определяется не только весом якоря. Правильная спецификация основана на параметрах судна, расчетах количества оборудования, требованиях классификационного общества, характеристиках удержания якоря и совместимости со всей якорной системой.

Правильно выбранный морской якорь должен обеспечивать достаточную удерживающую силу в ожидаемых условиях эксплуатации, одновременно отвечая конструктивным и монтажным требованиям судна.

1. Типы якорей, используемых на крупных коммерческих судах

1.1 Якорь без штока

Безштоковый якорь — наиболее широко используемый тип якоря на современных коммерческих судах.

Обычно он устанавливается на:

· Нефтяные танкеры

· Балкеры

· Контейнеровозы

· Танкеры СПГ

· Морские суда обеспечения

Основной особенностью безштокового якоря является шарнирная конструкция лапы, позволяющая поворачивать лапы относительно цевья. Эта конструкция обеспечивает эффективное проникновение на морское дно, позволяя легко извлекать якорь через клюз судна.

Распространенные конструкции безштоковых анкеров включают:

· Зал Якорь

· Спек Якорь

· Якорь для бассейна

· Якорь высокой держащей силы AC-14

К преимуществам безшторковых анкеров относятся:

· Компактная конструкция для удобного хранения

· Надежное проникновение

· Эффективное восстановление через клюзы

· Совместимость с современными системами обработки якорей.

1.2 Якорь высокой удерживающей способности (HHP)

Якоря высокой удерживающей способности (HHP) разработаны для обеспечения большей удерживающей способности по сравнению с обычными якорями того же веса.

Благодаря оптимизированной геометрии лапы и улучшенной способности проникать в морское дно якоря HHP могут обеспечить более высокую эффективность удержания при одновременном снижении необходимого веса якоря для конкретного применения на судне.

Типичные области применения включают в себя:

· Большие нефтяные танкеры

· ВЛКЦ

· Сверхбольшие контейнеровозы

· Оффшорные суда

По сравнению с обычными безшторковыми анкерами анкеры HHP обеспечивают:

· Более высокое соотношение удерживающей силы и веса

· Уменьшена нагрузка на носовое оборудование.

· Улучшенные характеристики анкеровки в сложных условиях.

1.3 Якорь сверхвысокой удерживающей способности (SHHP)

Анкеры SHHP предназначены для применений, требующих более высокой удерживающей способности, чем стандартные анкеры HHP.

В основном они используются для:

· Большие морские суда

· Специализированные суда

· Приложения, требующие расширенных возможностей крепления

Выбор между обычными якорями, якорями HHP и SHHP зависит от требований к конструкции судна и утверждения классификации.

2. Как определяется размер корабельного якоря?

Для коммерческих судов размер якоря определяется в соответствии с правилами классификационного общества, а не только по длине судна.

Ключевым параметром при выборе анкерного оборудования являетсяНомер оборудования (EN).

Номер оборудования рассчитывается на основе основных размеров судна и открытых площадей над ватерлинией. При расчете обычно учитываются:

· Длина судна

· Ширина судна

· Глубина судна

· Проектируемая площадь боковой парусности

· Другие параметры конструкции судна, предусмотренные правилами классификации.

На основании номера оборудования определяется необходимое анкерное оборудование, в том числе:

· Количество анкеров

· Вес якоря

· Диаметр якорной цепи

· Длина якорной цепи

Классификационные общества, предъявляющие соответствующие требования, включают:

· Международная ассоциация классификационных обществ (МАКО)

· Китайское классификационное общество (CCS)

· Американское бюро судоходства (ABS)

· Дет Норске Веритас (DNV)

· Регистр Ллойда (LR)

Окончательная спецификация якоря должна соответствовать утвержденной конструкции судна и применимым классификационным требованиям.

3. Общий нормативный диапазон веса судового якоря

Фактический вес якоря варьируется в зависимости от конструкции судна, типа якоря и требований классификации. В следующей таблице представлены общие эталонные диапазоны для коммерческих судов.

Эти значения являются лишь общими справочными данными. Окончательная спецификация якоря определяется номером оборудования судна, утвержденной проектной документацией и требованиями классификационного общества.

4. Соответствие цепи анкера и шпильки

Морская якорная система состоит из нескольких взаимосвязанных компонентов:

· Морской якорь

· Якорная цепь со шпильками

· Стопор цепи

· Брашпиль

· Труба Хоза

· Цепной шкафчик

Якорная цепь передает силы, создаваемые ветром, волнами и движением судна, между судном и якорем.

Крупные коммерческие суда обычно используютякорные цепи со шпилькамипотому что они обеспечивают:

· Высокая прочность на растяжение

· Улучшенная стабильность цепи.

· Снижение деформации при больших нагрузках

· Длительный срок службы в морских условиях

Типичные диапазоны диаметров якорной цепи:

Якорь, диаметр цепи, мощность лебедки и размеры трубы клюза должны проектироваться как целостная система. Увеличение размера якоря без учета других компонентов может повлиять на эксплуатационные характеристики.

5. Факторы, влияющие на эффективность якорного удержания

Удерживающая способность морского якоря зависит не только от его веса. Ключевые факторы включают в себя:

Дизайн якоря

Геометрия лап, конструкция хвостовика и проникающая способность напрямую влияют на удерживающую силу.

Анкеры с высокой удерживающей силой достигают улучшенных характеристик за счет оптимизированной конструкции конструкции, а не просто за счет увеличения веса.

Условия морского дна

Различные типы морского дна влияют на эффективность якоря:

· Песок: обычно обеспечивает хорошее проникновение и удерживающую способность.

· Глина: удерживающая способность зависит от глубины проникновения и прочности почвы.

· Грязь: для эффективного сцепления требуется подходящая геометрия якоря.

· Камень или твердое морское дно: может снизить проникающую способность.

Область применения якорной цепи

Угол между якорной цепью и морским дном влияет на горизонтальную силу, приложенную к якорю.

Более длинный прицел обычно снижает вертикальную нагрузку на якорь и улучшает эффективность удержания.

6. Выбор якоря для разных типов кораблей

Нефтяные танкеры

Нефтяные танкеры обычно имеют большое водоизмещение и значительную парусность.

Общие конфигурации включают в себя:

· Безштоковые анкеры HHP

· Якорные цепи со шпильками большого диаметра

· Сверхмощные лебедки

Система анкеровки должна выдерживать высокие нагрузки на окружающую среду во время ожидания, морских операций или подходов к порту.

Перевозчики

Балкеры обычно имеют большие размеры корпуса и глубокую осадку.

Общие варианты выбора якоря включают в себя:

· Безштоковые анкеры холлового типа

· Спек якоря

· Якоря HHP для более крупных судов

Якорная система проектируется в соответствии с размером судна, маршрутами эксплуатации и классификационными требованиями.

Контейнеровозы

Современные контейнеровозы имеют увеличенную парусность за счет штабелирования контейнеров над палубой.

Типичные требования включают в себя:

· Якоря с высокой держащей силой

· Якорные цепи большого диаметра

· Высокопроизводительное оборудование для перемещения якорей

7. Материалы, производственные стандарты и сертификация.

Судовые якоря изготавливаются из высокопрочных морских сталей, способных выдерживать ударные нагрузки и длительное воздействие морской воды.

Важные производственные соображения включают в себя:

· Контроль качества материала

· Контроль процесса литья или ковки

· Точность размеров

· Испытание механических свойств

· Требования к защите поверхности

Для коммерческих судов якоря и сопутствующее оборудование могут потребовать одобрения или сертификации признанных классификационных обществ, в том числе:

· CCS

· АБС

· ДНВ

· ЛР

· БВ

Требования к сертификации зависят от типа судна, администрации флага и спецификаций проекта.

8. Пример: якорная система для танкера дедвейтом 100 000 тонн.

Типичный танкер типа «Афрамакс» может иметь следующую схему крепления:

· Длина судна: около 250 м.

· Тип якоря: Безштакетный якорь HHP

· Вес якоря: примерно 15–20 тонн на якорь.

· Диаметр якорной цепи: примерно 100–120 мм.

Окончательная конфигурация подтверждается расчетом количества оборудования и утверждением классификации.

Заключение

Выбор якорей для крупных коммерческих судов — это технический процесс, включающий расчет судна, требования к классификации и совместимость систем.

Современные коммерческие суда в основном используют безштоковые якоря и якоря с высокой удерживающей силой, поскольку они обеспечивают эффективную удерживающую способность, одновременно отвечая требованиям установки крупных судовых конструкций.

Полное решение по якорю требует надлежащего подбора типа якоря, веса якоря, якорной цепи со шпильками, грузоподъемности лебедки и схемы установки, чтобы обеспечить надежную работу якоря на протяжении всего срока службы судна.