Остойчивость судна с грузом зерна насыпью
Предисловие
Транспортировка зерна водным транспортом имеет весьма древнюю историю. В 67 году до рождества Исуса Христа, Гней Помпей, был назначен Римским Сенатом на должность командующего силами для искоренения пиратов в Средиземном море, которые парализовали морские перевозки зерна, что вызвало его нехватку в могучем Риме и привело к значительному повышению цен на хлеб. В одном из своих выступлений он обратился к капитанам римских морских зерновозов, отказывающимся выходить в море из-за опасности встречи с пиратами, со словами: «Navigare necesse est, vivere non est» – «Мореплаванием заниматься необходимо, жить – не обязательно».
В наше время перевозки зерновых грузов водным транспортом имеют такое же важное значение для человечества, как и две тысячи лет назад.
Зерновые грузы насыпью перевозятся между портами всех континентов, за исключением разумеется Антарктиды, и являются важнейшей частью мировой торговли. Основными экспортерами зерна являются США, Канада, Россия, Австралия, Аргентина и страны Европы.
Из России зерновые грузы, в основном вывозятся через порты на Черном и Азовском морях, значительно меньше через порты на Балтике, Каспии и Дальнем Востоке. Кроме того, значительные объемы зерна перевозятся по внутренним водным путям Российской Федерации.
В виду того, что зерно имеет способность смещаться, его перевозка грузовыми судами регламентируется международными и национальными правилами. Особое внимание обращается на заполнение зерном грузовых трюмов и соблюдение требований поперечной остойчивости судов.
Смещение зерна во время его перевозки морем привело к гибели многих десятков морских судов различных размеров, от небольших судов прибрежного плавания грузоподъемностью 400 тонн, до океанских сухогрузов внушительных размеров и большой грузоподъемностью, при этом погибло большое количество моряков различных национальностей.
Для того чтобы предотвратить гибель судов и моряков от смещения зерна на Международной конференции по охране человеческой жизни на море в 1948 году были разработаны международные правила по морской перевозке зерна, которые были включены в главу VI Конвенции СОЛАС-1948. Принятие правил привело к значительному уменьшению аварий с судами, перевозящими зерно насыпью, и способствовало сохранению значительного количества жизней моряков. В дальнейшем ИМО подготовило новые правила перевозки зерна «Эквивалентные правила 1969 г. по перевозке зерна», которые были одобрены Ассамблеей ИМО в октябре 1969 года, Резолюцией А.184 (VI). Эти правила рекомендовалось применять также и к судам валовой вместимостью менее 500 регистровых тон, хотя они и не подпадают под действие Конвенции СОЛАС. Через несколько лет, в ноябре 1973 года на Ассамблее ИМО была принята Резолюция А.264 (VIII), с поправками к правилам перевозки зерна и новые правила стали называться «Правила ИМО по перевозки зерна». Текст этих правил вошел в Главу VI Конвенции СОЛАС-74.
Последние изменения в правила перевозки зерна морем были внесены 23.05.1991 году, Комитетом по Безопасности на Море, который принял Резолюцию MSC.23(59). Данная Резолюция одобрила применение «Международного кодекса по безопасной перевозки зерна насыпью», который действует и в настоящее время.
Несмотря на проделанную международным морским сообществом огромную работу по предотвращению аварий с морскими судами, перевозящими зерно насыпью и многократное уменьшение числа аварий, полностью избавиться от аварий пока не удается. В настоящее время, аварии с судами, перевозящими зерно насыпью, в большинстве случаев, случаются тогда, когда капитаны и грузовые помощники капитана нарушают правила перевозки зерна изложенные в «Международном кодексе по безопасной перевозке зерна насыпью».
Аварии с судами, перевозящими зерно насыпью
Пароход «Хеймдалл» («Heimdall») под флагом Великобритании затонул в Северном море 02 ноября 1879 года в результате потери остойчивости, вызванной смещением груза ячменя.
Данные судна: валовая вместимость 1519 рег. тонн; длина 75,8 м; ширина 9,9 м; 2-х цилиндровая паровая машина мощностью 175 л. с. Год постройки 1875; место постройки – верфь Lindholmens Varv Mek. Verkstad в Гетеборге, Швеция.
Владельцем и оператором судна был Чарльз Ховард (Charles Howard), а Ричарда Бериджа (Richarf Berridge) был залогодержателем 60% акций. Команда парохода состояла из 29 человек.
Судно закончило погрузку около 2000 тонн ячменя в порту Николаев и вышло в рейс 05 октября 1879 года. Судну было дано указание следовать к Гибралтару, где оно должно было получить дальнейшие указания. Осадка судна составляла 5,86 м и грузовая марка на 8 сантиметров возвышалась на ватерлинией.
Трюма судна были полностью заполнены ячменем, который был плотно утрамбован портовыми рабочими. В просветы люковых закрытий были установлены продольные шифтинг-бордсы.
Черноморские проливы пароход проходил в условиях ветренной погоды и у него возник небольшой крен на левый борт, который еще до прихода на Мальту был устранен перемещением некоторого количества угля с левого борта на правый.
На переходе от Мальты до Гибралтара у судна возник небольшой крен на правый борт, который устранили теперь уже перемещением угля с правого на левый борт. В Гибралтар пароход прибыл 18 октября, откуда закончив небольшой ремонт в машине и приняв 100 тон угля, вышел в море 21 октября. Владельцы дали указание капитану следовать в порт выгрузки Бремерхафен.
В Бискайском заливе у парохода снова возник крен на правый борт, который устранили перемещением 10 тонн угля.
Для бункеровки углем пароход зашел в Дувр 31 октября, где принял 20 тонн угля, 6 в правый бункер и 14 в левый. После окончания бункеровки, в этот же день под проводкой лоцмана Северного моря пароход направился в порт выгрузки.
На следующий день ветер от норд-норд-оста начал усиливаться. В 06:00 утра 02 ноября у судна появился крен на правый борт и для его уменьшения подвернули влево. К обеду у парохода все еще сохранялся небольшой крен на правый борт, однако погода ухудшалась и вентиляторы были задраены.
К 14:00 крен увеличился до 12° – 15° на правый борт и волны стали заливать палубу. К 16:00 крен увеличился до 18° и продолжал увеличиваться. Капитан попытался привести пароход носом на волну, однако судно перестало слушаться руля и еще больше накренилось на правый борт. Капитан дал команду отдать якорь, чтобы, удерживаясь на нем привести пароход носом на волну. Однако это не помогло и пароход продолжал погружаться в воду. Капитан решил, что судно может опрокинуться в любую минуту и дал команду оставить судно и перейти в спасательные шлюпки. В одну шлюпку перешли помощник и 13 моряков, а в другую капитан и 14 человек. Шлюпка с помощником отошла от борта около 21:00 и около 03:00 ночи все моряки с нее перешли на шхуну «Дин оф Уик», которая доставила их в Куксхафен. Шлюпка с капитаном отошла примерно на час позднее, и моряки были спасены к полудню следующего дня. К этому времени на шлюпке погибли два моряка. Остальные моряки, вместе с капитаном, сошли на берег в Гамбурге, куда их доставило спасшее их судно.
Оставленный командой пароход «Хеймдал» больше никто не видел. Считается, что он затонул спустя некоторое время после оставления его командой.
Обстоятельства гибели судна были тщательно изучены, и комиссия пришла к заключению, что причиной гибели парохода стало смещение ячменя. Однако смещение стало возможным потому, что при погрузке были нарушены правила по установке шифтинг-бордсов, как того требует раздел 22 Акта о торговом судоходстве Великобритании 1876 года.
Парусник «Дербишир» («Derbyshire») под флагом Великобритании потерпел крушение во время шторма в южной части Тихого океана и затонул 2 мая 1893 года.
Данные судна: валовая вместимость 1364 рег. тонны; длина 66,4 м; ширина 10,6 м; высота корпуса 7,2 м; корпус парусника был изготовлен из стали; на нем было установлено три мачты, которые несли парусное вооружение фрегата.
Год постройки 1863; место постройки верфь Liverpool Shipbuilding Co. Ltd., в Ливерпуле. Судовладельцем был Griffith William из Ливерпуля. Команда парусника состояла из 20 человек.
Парусник вышел из чилийского порта Талкахуано (Talcahuano) 11 апреля 1893 года с грузом пшеницы, назначением на ирландский порт Куинстаун (в наше время порт Корк).
Находясь в южной части Тихого океана на подходе к проливу Дрейка 2 мая 1893 года во время сильного шторма парусник получил значительные повреждения и затонул. Команда была спасена находящимися поблизости британским фрегатом «Порт Патрик» («Port Patrick») и британским барком «Глэдис» («Gladys»).
Пароход «Гудзон» («Hudson») под флагом США, затонул во время шторма на Верхнем озере (Lake Superior) 16 сентября 1901 года.
Пароход «Hudson» у причала Transit Dock в Hancock, штат Мичиган. C. Sincocok Collection, Photographer S. J. Barner. Alpena Country George N. Fletcher Public Library. Great Lakes Maritime Collection.
Данные судна: валовая вместимость 2294 рег. тонн; дедвейт 2650 тонн; длина 87,8 м; ширина 12,5 м; высота корпуса 6,92 м; мощность двух паровых машин 1300 л. с. Год постройки 1888. Место постройки верфь Детройт Драй Док Компани (Detroit Dry Dock Company) в городе Виандот (Wyandotte) в штате Мичиган. Судно предназначалось для эксплуатации на Великих Американских озерах и перевозки навалочных грузов, таких как зерно, уголь, руда и другие. Владельцем судна была компания «Эри и Западный транзит» (Erie & Western Transit Co.,) из города Эри. Экипаж судна состоял из 24 человек.
Судно вышло из порта Дулут 15 сентября 1901 года и с грузом пшеницы и семян льна направлялось в порт Буффало. Судном командовал капитан Ангус МакДоналд (Angus J. McDonald). Капитан был вполне уверен в своем судне и считал «Гудзон» самым надежным пароходом на Великих озерах.
Пароход «Hudson» у причала Transit Dock в Hancock, штат Мичиган. C. Sincocok Collection, Photographer S. J. Barner. Alpena Country George N. Fletcher Public Library. Great Lakes Maritime Collection.
На выходе из залива Дулут, на траверзе островов Апостолов «Гудзон» попал в шторм. Всю ночь судно следовало в условиях жестокого шторма.
Утром 16 сентября смотрители нескольких маяков у Орлиной реки, на северо-западном побережье полуострова Кивинау (Keweenaw Peninsula) наблюдали пароход, который имел очень сильный крен. Пароход напоминал «Гудзон». Через некоторое время пароход опрокинулся и затонул. Погибли все 24 члена экипажа.
Считается, что причиной сильного крена, а затем последовавшего опрокидывания и гибели судна, могло стать смещение груза пшеницы и семян льна. Вероятно, что при образовавшемся сильном крене, палуба судна и часть люковых закрытий ушли под воду и волны повредили брезенты, что привело к водотечности через стыки между деревянными лючинами закрытия трюмов. Забортная вода, поступая в трюмах вызвала у судна дальнейшее увеличение крена. Совместное влияние сильного крена, давление ветра, бортовая качка и удары волн привели к потере остойчивости и опрокидыванию судна.
В июле 2019 года искатели затонувших кораблей Джери Элисон (Jerry Eliason) из штата Миннесота и Крэйг Смит (Kraig Smith) из штата Висконсин, при помощи сонара и подводных видеокамер обнаружили на дне Верхнего озера, в предполагаемом месте гибели, пароход «Гудзон». Судно покоится на глубине 250 метров.
Пароход «Биская» («Vizcaya») под флагом Испании потерпел крушение и затонул во время шторма в Атлантическом океане к югу от мыса Финистерре 6 января 1936 года.
Данные парохода: валовая вместимость 948 рег. тонн; длина 61,2 м; ширина 8,8 м; высота борта 4,8 м. Год постройки 1872; место постройки верфь «Henry Murray & Co,» в Глазго. Паровая машина 2-х цилиндровая тройного расширения компании «David Rowan & Co.,» из Глазго, мощностью 90 л. с.
Первым судовладельцем стала испанская компания «Форман» («Forman») из Сантандера. Флаг Испания. Порт приписки Сантандер. С постройки пароход назывался «Пуэрто Рико» («Puerto Rico»).
В 1904 году пароход приобрела испанская судоходная компания из Севильи «Ybarra & Co.,». С 1910 года пароход использовался в качестве угольного склада в порту Бильбао. В 1919 году на нем установили новую 3-х цилиндровую паровую машину тройного расширения производства испанской компании «Soc Espanfiola de Const. Metalicas» в Бильбао, мощностью 75 н. л. с. и его вернули в эксплуатацию в компании «Ybarra & Co.,». Пароход использовался в каботаже для перевозки грузов между портами Испании.
В первых числах января 1936 года пароход вышел из порта Бильбао и с грузом кукурузы направился в порт Пальма. К югу от мыса Финистерре пароход попал в зимний шторм и 6 января потерпел крушение и затонул.
Причина гибели не объявлена, однако в случае перевозки зерна насыпью и гибели судна в шторм не следует исключать, что причиной могло стать смещение груза.
Теплоход «Бакинский Комсомолец» под флагом СССР, от смещения груза зерна потерял остойчивость и опрокинулся 19 мая 1952 года у входа в бухту Геленджик в Черном море.
Данные судна: водоизмещение – 1217 т; длина – 53,6 м; ширина – 8,0 м; высота борта – 4,0 м; два грузовых трюма; осадка носом – 3,05 м, кормой – 3,95 м; угол входа палубы в воду – 10°.
Капитан и грузовой помощник перегрузили судно и вместо положенных 510 тонн пшеницы погрузили 560 тонн. Для того, чтобы не утопить грузовую марку был откачан весь жидкий балласт. На данном судне, для предотвращения смещения зерна, в просветах грузовых трюмов необходимо было установить продольные переборки – разборные деревянные шифтинг-бордсы, однако команда их не установила.
На момент выхода из порта судно не имело крена, и при ветре в 5 баллов, оно испытывало плавную бортовую качку с амплитудой до 10°. После ухудшения погоды и усиления ветра до 7 – 8 баллов, капитан принял решение зайти для укрытия в бухту Геленджик.
Во время входа в бухту высокая волна положила судно на левый борт, и оно получило постоянный крен 40°. Команда попыталась уменьшить крен, приняв балласт в танки правого борта, однако при сильном крена балластные насосы не работали. После того, как судно перестало слушаться руля, команда оставила судно.
В ходе расследования данной аварии было установлено, что смещение около 35 тонн пшеницы, которая находилась в просвете люков трюмов, приводило к появлению статического (постоянного) крена до 30°.
Таким образом, причиной аварии данного судна явилось нарушение капитаном и грузовым помощником капитана правил перевозки зерна, выразившееся в не установке шифтинг-бордсов, что привело к смещению зерна, и перегрузе, что вызвало необходимость откачать балласт и тем самым уменьшило начальную поперечную метацентрическую высоту и уменьшило запас остойчивости судна.
Теплоход «Академик Карпинский» под флагом СССР, затонул от потери остойчивости, вызванной смещением зерна и поступлением воды в корпус судна, 31 августа 1953 года в Балтийском море, примерно в 30 милях от полуострова Хель.
Данные судна: грузоподъемность 1680 т.; длина 76,75 м; ширина 10,58 м; высота борта 4,69 м; осадка 4,28 м; скорость 12 узл. Архитектурный тип – однопалубное, с поднятым баком и удлиненным квартердеком, на котором расположены две надстройки, кормовая с машинным отделением и средняя с жилыми помещениями и рулевой рубкой. Между надстройками имелся грузовой трюм № 3.
Год и место постройки 1936 год, верфь Dampfschifffahrts Ges. «Neptun» в немецком Бремене. Судно было передано в СССР в счет репараций в 1946 году.
На фото теплоход «Medea» однотипный с т/х «Академик Карпинский». Дата: 1939 г. Фотограф Jeske, C. Фото из Sjöhistoriska museet Collection. Идентификатор: Fo215125.
Судно с грузом пшеницы 1400 тонн вышло из порта Калининград 30 августа и направилось в порт Амстердам. Судно имело крен 2° на правый борт. Можно предположить, что крен был вызван недостаточной остойчивостью судна, так как у трюма № 3 центр тяжести находится достаточно высоко от основной плоскости, ввиду большого объема трюма, расположенного в квартердеке.
На следующий день, 31 августа, под действие качки крен судна увеличился до 7°. Попытки уменьшить крен изменением курса судна на волну, а также приемом балласта в танки левого борта, результатов не дали. В 15:00 крен судна достиг уже 15° и продолжал увеличиваться. К15:30 он увеличился до 25°, а ветер усилился до 7 баллов. Через разбитые иллюминаторы вода стала поступать внутрь корпуса судна. В 16:00 открыли люк трюма, чтобы начать штивку груза, при этом обнаружили, что продольные шифтинг-бордсы смещены со своих мест. Начали штивку груза. Несмотря на все предпринятые меры, крен судна продолжал увеличиваться и в 18:00 капитан отдал команду покинуть судно. В 18:10 судно затонуло. В результате гибели судна, из 27 членов экипажа удалось спасти только 12 человек.
Причиной гибели судна признано смещение зерна, которое произошло от того, что шифтинг-бордсы были установлены и закреплены ненадлежащим образом.
Пароход «Гринвилл» («Greenville») под флагом Либерии в результате смещения зерна получил крен и затонул в Северной Атлантике 21 сентября 1953 года.
Данные парохода: валовая вместимость 6343 рег. тонн: длина 125,6 м; ширина 16,8 м; высота борта 10,2 м; паровая 3-х цилиндровая машина тройного расширения компании Blair & Co., мощностью 402 н. л. с.; год постройки 1920; место постройки верфь «Грэйг, Тэйлор и Ко. Лимитед» (Craig, Taylor & Co. Ltd.,) в Стоктон-на-Тисе (Stockton-On-Tees) в Великобритании.
С постройки пароход носил название «Париж Сити» («Paris City»), принадлежал компании «St Just Steamship Co. Ltd.» и до 1928 года находился в эксплуатации у компании «Sir W.R. Smith & Sons» из Кардиффа.
За 33 года эксплуатации пароход пережил Вторую мировую войну и сменил несколько судовладельцев и флагов. Его последним судовладельцем была компания «Волдвайд Транспорт Компани Лимитед» (Worldwide Transport Co. Inc.,) – офшорная компания, зарегистрированная в столице Либерии Монровии. Пароход ходил под флагом Либерии, порт приписки Монровия.
Пароход «New Westminster City» схожий с пароходом «Greenville». Дата: 13 апреля 1935 г. Фотограф Walter E. Frost. Фото из коллекции City of Vancouver Archives. Reference code: AM1506-S3-2-: CVA 447-2489.1.
В свой последний рейс пароход «Гринвилл» отправился из канадского порта Монреаль с грузом пшеницы и направлялся в британский порт Ливерпуль.
Находясь примерно в 600 милях к северу от Азорских островов, пароход попал в шторм. 21 сентября у него появился постоянный крен на левый борт, и он начал тонуть. Капитан отдал команду покинуть гибнущий пароход, который затонул в координатах 50° 00´ северной широты и 23° 30´ западной долготы. Находящийся поблизости французский пароход «Ile De France» принял на борт моряков тонущего «Гринвилла», к сожалению, два человека погибли.
Причиной появления крена могло стать смещение зерна, а также попадание воды в балластные танки левого через поврежденные воздушные трубы.
Теплоход «Тресиллиан» («Tresillian») под флагом Великобритании, во время шторма в Северной Атлантике, в результате смещения груза зерна, получил крен, потерял остойчивость, опрокинулся и затонул 30 ноября 1954 года.
Данные судна: валовая вместимость 7373 рег. тонн; дедвейт 10110 тонн; длина 135,6 м; ширина 17,2 м; Высота борта 10,7 м; главный двигатель 3-х цилиндровый дизель марки 2SCSA Doxford мощностью 2860 и. л. с.; скорость 11 узл.
Теплоход был построен в 1944 году на верфи «Вильям Доксфорд и Сыновья» («William Doxford and Sons» в Сандерленде, с постройки назывался «Реджистан» («Registan») и принадлежал судоходной компании «Strick Line Ltd.» в Лондоне. В 1945 году его приобрела судоходная компания «Hain Steamship Company Limited», которая сменила название судна на «Тресиллиан». В 1951 году теплоход приобрела известная британская судоходная компания «Peninsular and Oriental Steamship Company Limited», принадлежащую знаменитой британской компании P&O, однако эксплуатацию продолжала компания «Hain Steamship Company Limited». Теплоход нес флаг Великобритании и был приписан к порту Лондон. Команда теплохода состояла из 40 человек, капитан W. J. Winter.
«Тресиллиан» имел гладкопалубный корпус с небольшим баком, надстройка с рулевой рубкой находилась в средней части корпуса. Судно имело пять грузовых трюма с твиндеками и предназначалось для перевозки генеральных и насыпных грузов. Грузовое устройство состояло из грузовых стрел различной грузоподъемности.
Судно было предназначено для перевозки зерновых грузов насыпью и впервые было оборудовано съемными шифтинг-бордсами в 1949 году в Кардиффе в соответствие с планом, одобренным Министерством Транспорта Великобритании.
Перед отправлением в свой последний рейс из Монреаля, стивидоры на терминале Компании «Браун и Райн Лимитед» («Messr. Brown and Ryan Limited») установили в трюмах и твиндеках съемные шифтинг-бордсы. Шифтинг-бордсы состояли из 3-х дюймовых досок. В основном использовались имеющиеся на судне шифтинг-бордсы и только примерно 1/8 от общего числа шифтинг-бордсов и оборудования для их крепления была доставлена с берегового склада.
Погрузка осуществлялась с элеватора в порту Сорел (Sorel), всего было погружено 9350 тонн, пшеницы сорта Северная Манитоба и кормового ячменя. Пшеницу, как более тяжелую, погрузили в трюма, а ячмень на твиндеки. При таком варианте погрузки у высокобортного судна улучшалась поперечная остойчивость.
К причалу элеватора судно было ошвартовано левым бортом. В каждый трюм зерно грузили двумя трубами – по одной в разных концах трюма. Тримминг выполнялся при помощи устройства Стефена-Адомсона, которое удерживалось в нужном положении при помощи судовых талей.
Погрузка началась 15 ноября 1954 года в 16:20 по местному времени и продолжалась до 14:00 часов 16 ноября, пока не была остановлена начальником порта (Port Warden), потому что судно накренилось на 4° на правый борт. После выравнивания крена путем перекачки топлива из правого танка в левый, погрузка была продолжена и полностью была закончена в 17:00 часов. Погрузка осуществлялась под наблюдением начальника порта и помощников капитана и по ее окончании капитан сообщил главному суперинтенданту агентирующей компании, что он полностью удовлетворен погрузкой и установкой шифтинг-бордсов.
После окончания погрузки была измерена высота надводного борта на миделе и сняты осадки носом и кормой: осадка носом 7,52 м; осадка кормой 9,30 м; средняя 8,41 м. Однако эта средняя осадка была на 5 сантиметров больше, чем средняя осадка, полученная при измерении высоты надводного борта на миделе 8,36 м. Таким образом корпус судна имел перегиб (hogging). У судна был дифферент на корму 1,78 м, который можно считать избыточным, неразумным и не соответствующим нормальному эксплуатационному для судна в полном грузу.
Остойчивость судна посчитали удовлетворительной, хотя вычисленная начальная поперечная метацентрическая высота (GM), с учетом влияния свободной поверхности жидкости в танках, равнялась всего 0,23 м. При этом необходимо принять во внимание, что хотя в судовой информации об остойчивости имелись все необходимые данные для вычисления GM, они несколько отличались от фактических, потому что они не учитывали изменения, которые были сделаны на судне после войны.
В таком вот состоянии, с дифферентом на корму почти 2 метра и с GM = 0,23 м, теплоход «Тресиллиан» отправился в рейс через зимнюю Северную Атлантику 17 ноября 1954 года в 06:45 утра.
Судя по всему, капитан и его грузовой помощник не выполняли оценку остойчивости судна на приход в порт выгрузки. После расходования 235 тонн – 135 тонн топлива и 100 воды, средняя осадка уменьшилась на 13 сантиметров, при этом GM с учетом влияния свободной поверхности жидкости в танках уменьшилась до 0,1 м; на диаграмме статической остойчивости (ДСО) максимальное плечо восстанавливающего момента равнялось 0,244 м и соответствовало углу крена 41°. Запас остойчивости оценивался почти до 64°, при этом значения плеч восстанавливающих моментов и самих моментов на малых углах крена были повышенные, потому что судно имело крейсерскую корму и большой дифферент на корму.