Ліхтерні перевезення вантажів як складова світової транспортної системи

Размещено на http://allbest.ru

Національний транспортний університет

Ліхтерні перевезення вантажів як складова світової транспортної системи

Кунда Неоніла Тарасівна кандидат технічних наук, доцент,

професор кафедри міжнародних перевезень та митного контролю

Лобатенко Владислава Олегівна студентка

факультету транспортних та інформаційних технологій

Україна

Анотація

Стаття присвячена питанню функціонування ліхтерної (інакше - ліхтеровозної) системи як елемента складової світової транспортної системи за участю водних видів транспорту. Особливу увагу приділено аналізу особливостей рухомого складу ліхтерного флоту. Ідея використання плавучих контейнерів - ліхтерів відкрила нові можливості для змішаних перевезень «річка-море».

Визначено мету впровадження ліхтерної системи. Розглянуто ліхтеровози кількох типів, що розрізняються за призначенням, конструктивними особливостями та функціональними можливостями: ЛЕШ, СіБі, БАКАТ, ФЛЕШ, БАКО, ро-флоу. За результатами аналізу розроблено таблицю, де вони порівнюються за вантажопідйомністю, способами виконання вантажних робіт, конструкційними особливостями. Проаналізовано проблеми функціонування ліхтерної системи та запропоновано можливі шляхи їх подолання Описано перспективні розробки рухомого складу ліхтерного флоту, впровадження яких передбачає підвищення ефективності перевезень.

Ключові слова: транспортно-технологічна система, ліхтеровоз, ліхтер, контейнер, вантажні операції

Вступ

Водний транспорт є найбільшим перевізником вантажів у міжнародному сполученні та відіграє важливу роль у розвитку та зміцненні економічних зв'язків між країнами.

Серед транспортно-технологічних систем перевезення вантажів у змішаному сполученні за участю водних видів транспорту використовуються і ліхтерна (інакше - ліхтеровозна).

Ліхтеровозна транспортно-технологічна система - це різновид безперевантажувальних перевезень вантажів, технологія перевезення "від дверей до дверей" укрупненими вантажними одиницями - ліхтерами за умови, що виробник і споживач перебувають на водних шляхах, пов'язаних між собою. рухомий ліхтерний плавучий контейнер море

Основні елементи ліхтеровозної системи - ліхтеровоз (баржовоз) - великотоннажне морське судно, схоже на величезний водоплавний ящик - паралелепіпед, і ліхтери (баржі) - річкові судна з невеликою осадкою [1]. У світовому флоті перевезення за цією технологією виконують ліхтеровози кількох основних типів, що розрізняються за конструктивними особливостями та функціональними можливостями.

Оскільки перевезення вантажів ліхтерами може задовольняти різноманітним умовам у портах та мінливим вимогам клієнтів, то дослідження ліхтеровозної ТТС є актуальним.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. У низці наукових робіт та аналітичних оглядів висвітлено питання принципів роботи та складу комплексу технічних засобів, що утворюють ліхтеровозну систему [2]. Описано сильні та слабкі сторони цієї технології.

Представлено деякі розробки, що надають технічні можливості для спільної роботи річкових та морських портів у рамках регіональної економічної інтеграції [3].

Передбачалося, що це буде гнучка система по обслуговуванню клієнтів, розташована вздовж річкових шляхів, однак на практиці переваги вантажних перевезень ліхтерами використовуються не повністю.

Постановка завдання. Метою дослідження є порівняння основних типів рухомого складу ліхтерного флоту за рядом показників та виявлення шляхів підвищення ефективності функціонування ліхтерної транспортно- технологічної системи.

Основна частина

Ліхтерна ТТС являє собою систему змішаних (мультимодальних) перевезень, яка в умовах глобалізації економіки та інтеграції виробництва відіграє відповідальну роль.

Мультимодальність її полягає у взаємодії водних і сухопутних видів транспорту. Також вона інтегрує два водних види транспорту: морський і річковий.

У морській ланці ліхтери перевозяться суднами-ліхтеровозами, в річковій - буксирами.

При таких перевезеннях дуже важлива тісна взаємодія різних видів транспорту і узгодженість учасників доставки вантажу.

Економічною та організаційною основою ліхтерної системи є розподіл доходів і витрат між всіма її учасниками. Щоб забезпечити високу ефективність, ліхтеровоз повинен мати як можна менше портів заходу. Адже приймання і здача плавучих контейнерів (ліхтерів) на ходу судна є технічно важкою задачею.

Тому організовують рух ліхтеровозів між головними магістральними портами, так як вантажні операції з ліхтерами в портах провести легше, ніж обробляти суховантажне судно на рейді. До того ж для ліхтерів не потрібні глибоководні причали.

У зв'язку з цим знову можна застосувати і старі причали з глибиною акваторій, недостатньою для великих сучасних суден.

Таким чином, система надає сприятливі можливості для портів, що не відповідають сучасним вимогам. Порт з одним вантажопідйомним механізмом та єдиним мілководним причалом зможе брати участь у світовій транспортній системі, причому капітальні вкладення на облаштування такого причалу відносно малі, а коефіцієнт його завантаження буде досить високим. До того ж навантаження і розвантаження ліхтерів можна здійснювати і навіть біля необладнаного берега.

Цікавою є історія виникнення ліхтерної системи. Поштовхом виявилася економічна вигідність контейнерних перевезень залізницею, автодорогами чи водою.

Оскільки транспортування водними шляхами найдешевше, виникла ідея будувати плавучі контейнери у формі прямокутних барж, які би перевозилися на борту спеціальних суден з прямокутними обводами (рис.1).

Рис.1. Головні елементи ліхтерної системи а) ліхтеровоз, б) ліхтер

1 - пост управління краном,

2 - мостовий кран вантажопідйомністю 500 т,

5 - ліхтер,

6 - буксир-штовхач, що підводить ліхтер в нішу для його підйому краном

Ліхтерна ТТС була розроблена американським морським архітектором Джеромом Л. Голдманом у 1960-х роках. Першим у світі ліхтеровозом типу ЛЕШ став Acadia Forest (1969). Цей тип корабля міг вмістити 73 стандартизованих ліхтерів, кожний з вантажопідйомністю 370 тонн.

З часом він був переданий асоціації De Binnenvaart у Дордрехті ( Нідерланди) і тепер є частиною Музею внутрішнього судноплавства.

З упровадженням системи плавучих контейнерів відкрилися нові можливості для змішаних перевезень «річка-море», що важливо для придунайських країн чи країн, розташованих, наприклад, в басейні Рейну.

Розвиток ліхтерної системи припадає на 70-ті роки минулого століття. На той час висока пропускна спроможність кораблів LASH і Seabee понад 1500 тонн/год була вражаючою, враховуючи, що пікова пропускна спроможність при традиційній перевалці генеральних вантажів ледве досягала 100 тонн/год. Такі перевезення використовуються нині у США, країнах Південно-Західній Азії, Індії, Китаї, Японії, в острівних та архіпелажних країнах, а у Європі - в Німеччині, Нідерландах, Норвегії, на річках Дунай, Рейн, Ельба, Везер.

В Україні за радянських часів на суднобудівному заводі в Херсоні було збудовано чотири ліхтеровози проекту 17502 - «Олексій Косигін», «Індіра Ганді», «Ле Зуан» та «Ернесто Че Геваро», які увійшли до складу Чорноморського морського пароплавства і працювали на маршрутах великої дальності, два з них були оснащені атомними силовими установками.

Нині попит на ліхтерні транспортні засоби впав; в Українському Дунайському пароплавстві залишилося 86 ліхтеровозів, які здають в оренду або на основі ліхтеровозів створюють баржі великої вантажопідйомності [4].

Ліхтерна ТТС застосовується для перевезення перш за все металів та металовиробів, великогабаритних та важковагових вантажів, масових вантажів (добрив, сировини, зерна), колісної техніки. Однак ліхтер, на відміну від контейнера, не є надійною тарою, тому при транспортуванні цінних вантажів потрібна подвійна упаковка [2].

Основна мета впровадження ліхтерної системи полягає в отриманні додаткових доходів шляхом прискорення обороту судна-носія та різкого скорочення часу стоянки і від перевезень вантажів внутрішніми водними шляхами.

Найбільшого поширення у світовому флоті набули такі типи суден.

Ліхтеровоз типу ЛЕШ (LASH - lighter abord ship) - однопалубне судно (рис. 2.а.), що має комірчасту конструкцію трюмів; козловий кран, що переміщується по рейках уздовж судна, вантажопідйомністю до 500 т для підйома ліхтерів на судно і спуск на воду; маса завантаженого ліхтера близько 500 т; розміри ліхтера 18,7^9,5x2,5 (м). У судна цього типу» «Акадія форест» місткість - 73 ліхтери ЛЕШ по 370 т. Ліхтеровози типу ЛЕШ можуть перевозити і контейнери.

Ліхтеровоз типу СіБі (Sea Bee - морська бджола) - багатопалубне судно, для підйому і спуску ліхтерів обладнане вантажним пристроєм - синхроліфтом вантажопідйомністю 2000 т; у горизонтальному напрямку ліхтери переміщують на візках за допомогою лебідок. (рис. 2б.).

Рис. 2. Основні типи ліхтеровозів а) LASH, б) Sea Bee, в) BACAT, г) Fider lash

До числа таких ліхтеровозів відноситься «Юліус Фучік» (дедвейт 36 тис. т, місткість -52 баржі ЛЕШ або 1552 20-футових контейнери). Може вмістити 26 барж типу "Дунай-море", вантажопідйомністю 1000 т кожна: одночасно піднімають 2 баржі, тому розрахунковий час завантаження (розвантаження) 26-ти барж становить 13 год, а з урахуванням виконання допоміжних операцій обробка проходить за 2 доби, тобто валова інтенсивність робіт складає 26 тис. т /добу. Системи СіБі та ЛЕШ схожі, але СіБі можуть брати на борт баржі різних розмірів і завантажуватися як судна з горизонтальною вантажообробкою. Ліхтеровоз типу БАКАТ (Bacat - Barge aboard catamaran) - це двокорпусне судно баржовоз-катамаран ( рис. 2в). Баржі заводяться між двох корпусів судна і піднімаються ліфтом на спеціальній платформі або судновими кранами.

Баржа БАКАТ має вантажопідйомність 140 тх. Можна завантажити 10 барж БАКАТ і 3 ліхтера ЛЕШ. Розміри ліхтера 24,0x9,5x5,1 (м). Остання баржа залишається на воді між двома корпусами катамарана і грає роль кіля на час транспортування. Судно було спроектоване для транспортування вантажів внутрішніми водними шляхами Великобританії.

Фідерні контейнеровози типу ФЛЕШ (Fider lash) (рис. 2г) бувають двох варіантів. Самохідні можуть перевозити 12 ліхтерів ЛЕШ або 6 ліхтерів «Дунай-море» або 513 20-футових контейнерів; несамохідні можуть перевозити 8 ліхтерів ЛЕШ або близько 500 контейнерів з вантажообробкою методом докування FIFO.

Окрім названих систем, є інші, наприклад "ро-флоу" (ro-flow) для транспортування великогабаритного устаткування, колісної техніки (в основному, вагонів). Створено судна-баржовози докового типу для перевезення на морських суднах несамохідних барж або самохідних річкових суден. Вони можуть перевезти морем баржу вантажопідйомністю 2500 т, річковий теплохід або караван річкових суден.

Існують ліхтеровози типу БАКО (Baco - Barge conteiner) дедвейтом 800 т, які перевозять 500 20-футових контейнерів та до 12-ти ліхтерів типу Бако. Примітно, що основні розміри ліхтеровозів відповідають розмірам річкових барж в районах, які вони обслуговують.

Наприклад, ліхтеровози типу LASH відповідають параметрам рік Європи, SeaBee - орієнтовані на параметри американської баржі та баржі Дунай - Майн; BACAT - використовуються на внутрішніх водних шляхах Великобританії, BACO - обслуговують країни, розташовані на узбережжях Африки [5].

Завантаження і вивантаження ліхтерів виконується на ліхтеровозах такими способами:

- підйом ліхтера з води козловим краном і установка його у відповідний відсік на судні;

- підйом ліхтера з води синхронним ліфтом-підйомником до рівня певної вантажної палуби і переміщення його транспортером до місця установки на судні (рис. 3);

- баластування судна і притоплення вантажної палуби до певного рівня, заведення ліхтерів у док-камеру, потім спливання судна разом із завантаженими ліхтерами після відкачки баласту (метод FIFO: float in/float off).

Рис. 3. Завантаження ліхтеровоза типу SeaBee

За результатами аналізу відмінностей основних типів ліхтеровозів розроблено таблицю, де вони порівнюються за такими критеріями: вантажопідйомність, способи виконання навантажувально-розвантажувальних робіт, конструкційні особливості, особливості експлуатації, кількість палуб, розмір ліхтера (табл.1).

Таблиця 1 Порівняльний аналіз основних типів ліхтеровозів

Ліхтерні системи дозволяють:

- виконувати перевалочні операції без використання портової техніки і складів; ця можливість особливо цінна для країн, що розвиваються, але наразі мають слаборозвинений флот і портове господарство;

- скоротити витрати на перевалочні роботи, які можна виконувати без заходу в порт;

- розосередити вантаж ліхтеровоза одночасно на причалах декількох портів, реалізуючи ідею фідерних перевезень;

- одночасно обробляти різні вантажі за єдиною технологією;

- знизити страхові ставки і портові збори у зв'язку зі зменшенням кількості рейсів і заходів суден у порти;

- спростити перевізну документацію і взаєморозрахунки між вантажовідправниками, перевізниками і вантажоодержувачами;

- освоювати стійкі вантажопотоки.

Транспортно-технологічні системи за участю водного транспорту нерідко порівнюють між собою [6].

Порівняно з морськими суднами, ліхтерні ТТС мають такі переваги:

- скорочення часу простоїв морських суден і зменшення вартості перевалочних робіт на стиках морського і річкового транспорту;

- вища оборотність ліхтеровозів порівняно із суднами універсального призначення;

- велика вантажопідйомність ліхтеровозів порівняно зі звичайними суднами.

Проте, порівняно з ліхтерною системою, судна змішаного плавання "річка-море" мають такі недоліки:

- обмеження за погодними умовами в морських басейнах;

- відносно велика осадка, що ускладнює їх захід в бічні і навіть деякі магістральні річки з недостатньою глибиною суднового ходу;

- відносно мала вантажопідйомність (1,7-3 тис. т), яка обмежена габаритами внутрішніх водних шляхів.

Однак у практиці використання ліхтерної системи виявився ряд факторів, що справляють негативний вплив на ефективність перевезень. На основі аналізу стримуючих чинників розроблено рекомендації щодо можливих шляхів і методів їх усунення (табл. 2).

Щодо перспектив розвитку ліхтерних систем, то вважається, що найбільш значна перевага полягає у швидкому вивантаженні та завантаженні ліхтерів на судно-ліхтеровоз, і така транспортна система є близькою до ідеальної. Однак ліхтеровози потребують значних капітальних вкладень (майже дві третини).

Тому виникла ідея ліхтеровоза спрощеної конструкції без середньої частини, в якому ніс і корма з'єднані балками, що створюють «гнізда» для установки ліхтерів, які стають середньою частиною судна. Тут немає потреби піднімати ліхтери на палубу ліхтеровоза; можна значно збільшити його вантажопідйомність і розміри ліхтерів; можна розглядати цей спосіб як перехід від річкових до морських ліхтерів.

Таблиця 2

Проблеми функціонування ліхтерної транспортно-технологічної системи та методи їх вирішення

[авторська розробка]

Щодо перспектив розвитку ліхтерних систем, то вважається, що найбільш значна перевага полягає у швидкому вивантаженні та завантаженні ліхтерів на судно-ліхтеровоз, і така транспортна система є близькою до ідеальної.

Однак ліхтеровози потребують значних капітальних вкладень (майже дві третини). Тому виникла ідея ліхтеровоза спрощеної конструкції без середньої частини, в якому ніс і корма з'єднані балками, що створюють «гнізда» для установки ліхтерів, які стають середньою частиною судна. Тут немає потреби піднімати ліхтери на палубу ліхтеровоза; можна значно збільшити його вантажопідйомність і розміри ліхтерів; можна розглядати цей спосіб як перехід від річкових до морських ліхтерів.

Інша перевага проявляється в невибагливих умовах вантаження ліхтерів, які можна створити на мілководній акваторії, і навіть біля необладнаного берега. Відомий фінський проект т. зв. пересувної гавані, яка забезпечує ліхтерній системі майже повну автономність. Гавань утворюють два понтони, розташовані перпендикулярно до берега. По понтонах рухається мостовий кран, що піднімає ліхтери, які заводяться між понтонами, прямо на берег і завантажує їх, приміром, на автотранспортні засоби (рис. 4).

Ще одною оригінальною формою є так зване складене судно, що представляє собою дуже велику баржу, з'єднану певним чином з буксиром - штовхачом, який є, по суті, машинним відділенням, енергетичною секцією.

Рис. 4. Пересувна гавань для ліхтерів

1 - вантаження ліхтерів

2 - відкриті ворота пересувної гавані

3 - буксирування пересувної гавані

Будівництво таких суден вимагає значно менших затрат, буксир може при потребі самостійно виходити в море, що забезпечує гнучкість використання і зменшення експлуатаційних затрат. Хоча використання таких суден потребує спеціальної конструкції самої баржі та буксира-штовхача.

Висновки

Ліхтерна (ліхтеровозна) транспортно-технологічна система реалізує технологію перевезення "від дверей до дверей" укрупненими вантажними одиницями - ліхтерами (баржами), може здійснювати перевезення в міжконтинентальному сполученні, є універсальною за призначенням та забезпечує багаторазове використання рухомого складу; застосовується, в основному, для доставки генеральних вантажів.

Ліхтерна система створює сприятливі можливості для портів, що недостатньо технічно оснащені.

Навіть порт з єдиним, до того ж мілководним причалом, на якому є усього один вантажопідйомний механізм, вже зможе брати участь в сучасній світовій транспортній системі

Основний економічний ефект від впровадження ліхтерної системи можна отримати за рахунок морської складової, а саме за рахунок підвищення оборотності морських суден-ліхтеровозів і виключення вантажних операцій у гирлових портах.

Одним з найбільших показників є велика вантажопідйомність ліхтеровозів порівняно зі звичайними суднами, тому що виключається необхідність заходу в порт і постановки їх до причалу.

Ліхтеровозна система збільшує приблизно в три рази інтенсивність перевалки вантажів у порівнянні з іншими системами. Звичайно, існують проблеми щодо вдосконалення та модернізації, пов'язані з значними габаритами та вагою суден, залежністю від погодних та кліматичних умов та малою швидкістю руху.

Проведений огляд існуючих проблем функціонування ліхтерної транспортно-технологічної системи показав, що можливості, доступні в технічній реалізації, для подолання виявлених недоліків.

А порівняльний аналіз основних чотирьох типів ліхтеровозів (Lash, SeaBee, Bacat, Fider-Lash) продемонстрував, що існує широкий вибір рухомого складу, здатний задовольнити найвибагливіші вимоги вантажовласників при здійсненні зовнішньо-економічної діяльності чи то на континентальному просторі, чи в акваторіях, прилеглих до острівних або архіпелажних країн.

Список використаних джерел

[1] Кунда Н.Т. (2022) Особливості функціонування систем перевезень вантажів за участю морського транспорту. International scientific journal «Grail of Science», № 1819, August, 2022. European Scientific Platform (Vinnytsia-Vienna). 435 p. Pp.191-201. https://doi.org/10.36074/grail-of-science.26.08.2022.35

[2] Вовк, Ю.Я., & Вовк, І.П. (2021) Основи теорії транспортних процесів і систем. Навчальний посібник. - Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2021. - 104 с.

[3] R. Awwalinet al. (2021) Design of Lighter Aboard Ship (LASH) for distribution of goods in small islands: case study of Kangean archipelago. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/649/1/012049/pdf

[4] Інформація про водний транспорт України (2020). [Електронний ресурс] // Режим доступу: https://mtu.gov.ua/content/informaciya-pro-vodniy-transport-ukraini.html

[5] 7 Important Points For Safe Lightering Operations On Ships Lightering. (2019) By Bikram Singh. September 2, 2019.https://www.marineinsight.com/guidelines/7-important- points-for-safe-lightering-operations-on-ships/

[6] Переваги та недоліки ліхтеровозної системи (2019) http://ni.biz.ua/7/7_9/7_97815_lihterovoznie-sistemi.html

Размещено на Allbest.ru