Сокращение технологического простоя причалов морских терминалов в незащищенных акваториях

Фото: Отшвартовка танкера от причала нефтегавани «Шесхарис»/ФГБУ «АМП Черного моря»

Причальные сооружения морских терминалов, которые расположены в незащищенных акваториях, в большей степени подвержены волновым и ветровым нагрузкам, что сокращает время полезного использования причала. Кроме того, технологические простои причалов занимают значительное время, сокращение которого возможно за счет внедрения магнитных швартовных устройств, технических средств мониторинга и документирования швартовных и грузовых операций.

В статье анализируются конструктивные особенности магнитных швартовных устройств, устанавливаемых на причальных сооружениях, а также вспомогательные и подготовительные процессы погрузо-разгрузочных работ (ПРР) на морской составляющей – услуги лоцмана, буксиров, швартовщиков, сюрвейера, государственной досмотровой комиссии – с целью оптимизации использования причалов и процесса перевалки грузов с одного вида транспорта на другой.

В.В. Устинов, доцент кафедры «Технология транспортных процессов и управления водным транспортом» ГМУ им. адмирала Ф.Ф.Ушакова, к.т.н.

При организационных процессах транспортировки грузов значительную часть времени занимают процессы погрузо-разгрузочных работ (ПРР) при смене вида транспорта. Как правило, это актуально для морских портов, так как причальные сооружения, в особенности расположенные в открытых морских акваториях, подвержены волновым и ветровым нагрузкам, что сокращает время полезного использования причала. Кроме того, технологические простои причалов занимают значительное время, сокращение которого возможно за счет внедрения магнитных швартовных устройств, технических средств мониторинга и документирования швартовных и грузовых операций.

Рис. 1. Классическая схема ошвартованного судна

Швартовы на судне, стоящем бортом к причалу:
1 – правый носовой продольный, 2 – левый носовой продольный, 3 – носовой прижимной, 4 – носовой шпринг, 5 – кормовой шпринг, 6 – кормовой прижимной, 7 – левый кормовой продольный, 8 – правый кормовой продольный. Время фиксации судна к причалу 8 канатами 2,5-3 часа.

Исследования ПРР стивидорной компании ПАО «Новороссийский морской торговый порт», проведенные по обработке судов у причалов нефтегавани «Шесхарис» и у сухогрузных терминалов, показали, что значительный резерв эксплуатационного времени причалов теряется вследствие:

1) отсутствия формализации цикличности эксплуатационных процессов ПРР как на территории стивидорной компании, так и на морской составляющей при выполнении подготовительных процессов;

2) неиспользования новых технологий в швартовных операциях как на причальном комплексе в швартовных устройствах, так и на портовых буксирах и транспортных судах с использованием моделей искусственного интеллекта, обеспечивающего прогноз безопасной скорости сближения и касания борта транспортного судна вакуумных или магнитных швартовных устройств и палов причала.

Проблемы и перспективы решения

Продолжительность ПРР в морском порту определяется временем их составляющих циклических операций и элементов. При этом окончание предыдущего элемента операции является началом следующего элемента. Этим обеспечивается формализованный конвейерный принцип цикличности, по которому все участники процесса ПРР обязаны осуществлять свою деятельность в пределах плановых величин времени и эффективности, определенных технологическим планом-графиком обработки судна (ТПГОС).

Так, при отсутствии установленного планового времени цикличности смены последовательных процессов ПРР наблюдается значительная потеря полезного эксплуатационного времени причала, то есть эффективность использования не является управляемой, а фиксируется как сложившийся факт по тем или иным обстоятельствам. Особенно это актуально для морских терминалов в открытых акваториях, не защищенных от воздействия волнения моря, какими являются, например, терминалы в порту Тамань.

Имеют место случаи, когда руководители стивидорных компаний количество буксирного парка определяют простым суммированием мощности и/или тягового усилия буксиров без учета профессиональной расстановки буксиров по тяговому усилию, исходя из тоннажа швартующегося судна, и тем самым существенно увеличивают риск аварий у причалов и гарантированно увеличивают технологический простой причалов, соответственно снижая пропускную способность терминалов.

При внедрении новых технологий в швартовные устройства, основанных на вакуумном и/или магнитном принципах, оснащении причалов морских терминалов техническими средствами мониторинга и документирования швартовных и грузовых операций в совокупности с разработанной математической моделью в реальном режиме времени станет возможно:

– контролировать эффективность использования причалов непосредственно в процессе ПРР, а не по результатам данных уже сложившегося факта;

– осуществлять мониторинг скорости сближения судна с причалом, включая угловую скорость носовой и кормовой оконечностей судна в реальном времени лоцманом и капитаном судна;

– в случаях превышения установленных скоростных режимов сближения заблаговременно выдавать голосовые предупреждения о наличии опасной скорости сближения и необходимом тяговом усилии для достижения безопасной скорости;

– применительно к конкретной ситуации выдавать рекомендации по выбору тягового усилия буксиров для приведения скоростного режима сближения судна с причалом в соответствие с установленными требованиями;

– фиксировать наличие хорошей морской практики и коэффициента человеческого фактора у судоводителей портовых буксиров, определять степень риска в аварийных ситуациях;

– определять риск и вероятность безопасности швартовной операции при маневрировании судов в операционной акватории причала.

Пути сокращения простоев причалов

Среди новых технологий, способных решить проблемы простоев причалов, предлагается рассмотреть:

1) швартовные устройства, работающие на магнитном принципе, как наиболее приемлемые и надежные, в отличие от вакуумных швартовных устройств, так как на поддержание соответствующего вакуума требуются затраты на создаваемую энергию, на конструктивно-сложное оборудование и на более частое техническое обслуживание;

2) оснащение причалов техническими средствами мониторинга и документирования швартовных и грузовых операций в совокупности с разработанной математической моделью.

Принцип магнитного швартовного устройства обеспечивает мгновенную фиксацию судна у причала при касании борта судна таких швартовных устройств без участия швартовных бригад и применения швартовных канатов.

При оснащении причалов магнитными швартовными устройствами и средствами мониторинга швартовных операций с каждого судна экономится не менее 2 часов подготовительных работ по приему/отдаче швартовных канатов на/с причала, соответственно увеличивается эксплуатационное время причала на перегрузку грузов; также уменьшается время подвода судна к причалу на безопасной скорости.

При оснащении буксиров магнитными буксирными устройствами на баке и автономными системами управления СТСиК:

– сокращается время отвода судна от причала в зону убежища, при этом уменьшается риск обрыва буксирного каната и, как следствие, уменьшается риск аварийных ситуаций;

– становится возможной эксплуатация буксиров экипажем из двух человек в составе капитана или капитана-механика и помощника капитана/капитана-механика по автоматизации СТСиК;

– фиксируются все параметры работы пропульсивной установки и судовых вспомогательных механизмов;

– капитану буксируемого судна с учетом рекомендаций лоцмана предоставляется возможность непосредственно с капитанского мостика транспортного судна задавать винтовую нагрузку буксирам для обеспечения безопасного маневрирования в акватории порта, операционной акватории причалов и безопасного сближения судна с причалом в момент касания бортом судна швартовных палов.

На рисунке 2 показано вакуумное швартовное устройство для судов с небольшим изменением осадки (паромы, рыболовные суда).

Рис. 2. Вакуумное швартовное устройство фирмы Trelleborg

Рис. 3. Магнитный грузозахват, модель PML-1000, г/п 1000 кг

Аналогично подобные автоматические магнитные швартовные устройства изготавливаются с возможностью изменения большей переменной высоты борта судна, исходя из размеров и типов обслуживаемых судов, изменения осадки судна при грузовых операциях, и устанавливаются на причале в районе отбойных палов для фиксации судна у причала.

На базе магнитных захватов TOR PML-А 5000 (г/п 5000 кг) с техничес-кими данными, указанными в таблице 1, создаются автоматические швартовные магнитные устройства с достаточной удерживающей силой судна у причала.

Табл. 1

Торговая марка	Tor Industries
Сортировка товаров	Сортировка товаров
Грузоподъемность, кг	5000 (лист), 2500 (круг)
Родина бренда	Россия
Страна производства	Китай
Габариты, мм	665х250х255
Тестовая грузоподъемность, кг	12 000
масса, кг	192

Магнитный захват TOR PML-A 5000 служит для подъема и перемещения изделий различной формы из стали и черных металлов. Принцип действия может успешно использоваться для фиксации у причалов судов со стальными корпусами. Приспособление оснащено магнитным контуром, выполненным на основе NdFeB магнитов. Управление магнитным контуром осуществляется с помощью поворотной рукоятки. В этой связи простота и надежность магнитных швартовных устройств, в отличии от вакуумных, не вызывает сомнений.

Количество, форма и площадь таких устройств определяется исходя из воздействия на судно внешних возмущающих факторов, таких как парусность судна при воздействии ветровых нагрузок в направлении на отжим от причала; волновые характеристики операционной акватории причала, вызывающие бортовую и килевую качку судна, явление «тягун». При этом такие швартовные устройства должны обеспечивать достаточные амортизационные усилия, возвратно-поступательные и поворотные движения одновременно.

Заключение

Преимущества от внедрения новых швартовных устройств:

1. Высвобождается до 2,5 часа швартовного времени на швартовке и до 1 часа на отшвартовке. Следовательно, до 3,5 часа от времени технологического простоя причала переходит на непосредственное производство ПРР и соответственно увеличение годовой выручки в целом, увеличение пропускной способности причалов, терминала и порта в целом.

2. При отшвартовке судов буксиры и судно могут начать работать винтами сразу же после снятия магнитного удерживающего усилия, так как швартовные канаты не используются и не создают опасности намотки на винт. Этим обеспечивается навигационная безопасности судна, буксиров и сохранность терминала в критических погодных условиях, при которых судно должно отойти от причала в зону убежища.

3. Внедрение искусственного интеллекта в процесс швартовных операций обеспечит повышение безопасности и сохранности причалов, судов и буксиров, а также сократит время технологических простоев, отведенных на подготовительные процессы и соответственно приведет к сокращению эксплуатационных расходов вспомогательного буксирного флота.

4. Количество буксирного парка того или иного терминала должно быть обосновано не суммированием экономистами мощности и/или тягового усилия буксирного парка, а капитанами буксиров и заместителями по эксплуатации и безопасности, исходя из хорошей морской практики в швартовных и кантовочных операциях в отношении тоннажной группы швартующихся судов. При этом следует учитывать, что буксирный флот при швартовных/кантовочных операциях для транспортного судна выполняет функцию высокоэффективного подруливающего устройства. Поэтому эффективность работы буксиров зависит от профессиональных навыков капитанов буксирных судов по выполнению команд с мостика швартующегося судна, а также от достаточной мощности буксиров и неразрывного контакта судна с буксирами в течении всего времени швартовных/кантовочных операций.

Морские порты №10 (2021)