Технические науки / 4.Транспорт

Ст.преп. Балашов М.Г., студ. Ершова О.Ю., студ. Васильев Р.И.

Севастопольский национальный технический университет, Украина

КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАВУЧИХ КРАНОВ

Введение. Сегодня плавучие краны используются при выполнении широкого спектра задач: в судоремонте, судостроении, при обслуживании сооружений шельфа, в аварийно-спасательных работах и др. Учитывая многообразие выполняемых работ, условия эксплуатации и особенности конструкции плавучие краны (ПК) можно классифицировать по соответствующим признакам.

Постановка задачи. Дать описание современных ПК по видам работ. Привести классификацию ПК с разделением по категориям и подкатегориям.

Результаты работы. Современные ПК могут быть подразделены на следующие основные категории по: назначению, типу плавучего основания, конструкции верхнего строения, району плавания, организации работы, способу перемещения, способу позиционирования.

Различные категории ПК могут иметь пересекающиеся подкатегории.

По назначению ПК можно разбить на следующие группы:

- для погрузочно-разгрузочных работ: грузовые операции в портах, на открытых рейдах и в других акваториях. Как правило, обладают небольшой грузоподъемностью, работают в грейферно-крановом режиме. Плавучее основание обычно представляет собой понтон прямоугольной или близкой к ней формы. ПК этого типа могут быть как самоходными, так и несамоходными. Часто на верхней палубе имеется площадка для размещения груза или спецоборудования;

- для транспортно-монтажных целей: приспособлены для перевозки груза и выполнения монтажных операций. Сам кран имеет значительную высоту подъема, большие вылеты, иногда он снабжен еще и вантовой стрелой. Эти краны в основном самоходные, плавучим основанием может служить корпус с обводами, близкими к судовым, типа катамаран, полупогружные основания различных типов. Отличаются высокой мореходностью, оснащаются эффективной системой позиционирования;

- для строительно-монтажных работ: кроме собственно грузоподъемного устройства отличаются наличием на борту развитого технологического оборудования (для забивки свай, прокладки трубопроводов, водолазных работ и др.), в зависимости от назначения ПК. Плавучее основание – такое же, как и у транспортно-монтажных. У ПК этого типа, работающего на небольших глубинах, основанием может служить самоподъемная платформа;

- для обслуживания сооружений шельфа: эти ПК сочетают в себе функции транспортно-монтажных, строительно-монтажных и плавкранов для погрузочно-разгрузочных работ;

- для специальных работ: отличаются от других наличием соответствующего специального грузоподъемного устройства, предназначенного для выполнения специфических операций.

Приведенная классификация достаточно условная, поскольку ПК одного назначения могут использоваться в для выполнения операций, присущих ПК другого типа;

По типу плавучего основания ПК подразделяются на следующие группы:

- однокорпусные

· понтонные: этот тип основания встречается у ПК, для которых высокие мореходные качества не являются определяющими (портовые, рейдовые ПК). Иногда для повышения мореходных качеств и уменьшения сопротивления применяют заострение носовой оконечности;

· полупогружные: мало распространены и применяются у ПК с неограниченным районом плавания. Такое основание обеспечивает хорошие мореходные качества и большие “погодные окна”. В транспортном режиме такой ПК идет на нижнем корпусе, в рабочем – нижний корпус за счет принятого балласта находится под водой, остойчивость обеспечивается стабилизирующими колоннами;

· крановые суда: отличительная их особенность – наличие в качестве плавучего основания судового корпуса, обеспечивающего удовлетворительные мореходные качества при минимальных размерах. Эти ПК также имеют значительные “погодные окна”. Характеризуются большей мобильностью, остойчивостью;

- двухкорпусные

· катамараны: такое плавучее основание позволяет ПК иметь необходимую остойчивость, хорошие пропульсивные качества, удовлетворительную мореходность и значительные площади для размещения палубного груза;

· полупогружные: аналогичны однокорпусным. Остойчивость ниже, чем у крановых судов или ПК с катамаранным плавучим основанием;

- самоподъемные: их конструкция аналогична самоподъемным буровым установкам. Работают на мелководье, в прибрежных зонах;

- специальные: не повторяют ни одно из приведенных выше, хотя по некоторым параметрам могут быть к ним близки;

По конструкции верхнего строения ПК разделяют на:

- деррик-краны (грузовые стрелы): просты в изготовлении, имеют небольшую стоимость, обладают возможностью рационального размещения на плавучем основании. Но, они имеют низкую производительность, сложны в эксплуатации и т. д.;

- мачтовый кран: близкий к деррик-крану. Сочетает преимущества обычного поворотного крана и деррик-крана. Для его установки требуется меньше места, чем для обычного поворотного крана;

- неповоротное верхнее строение: используется для подъема затонувших судов или других объектов, аварийно-спасательных работ, сооружения мостов и др. Обычно имеют большую грузоподъемность, могут быть самоходными и несамоходными. По конструкции верхнее строение может быть стационарным или с качающейся стрелой;

- полноповоротное верхнее строение: такие ПК (их еще называют универсальными) – самые распространенные. Верхнее строение такого типа позволяет ПК, не изменяя своего положения, поднимать или опускать груз, поворачиваться и менять вылет и даже совмещать ряд операций;

- комбинированное верхнее строение: сочетает в себе элементы различных типов кранов;

- специальное грузоподъемное устройство: обычно устанавливается на ПК специального назначения.

По району плавания различают ПК:

- портовые и рейдовые: предназначены для работы в закрытых акваториях порта, судостроительного или судоремонтного завода или речного затона. Выход портовых кранов в море обычно осуществляется буксирами;

- ограниченного района плавания: эти ПК, как правило, многоцелевого назначения, помимо работы в защищенных акваториях, могут использоваться на открытых рейдах прибрежной зоны. Выход в море (для самоходных ПК) может осуществляться самостоятельно на определенное расстояние при заданных характеристиках ветра и волнения;

- мореходные ПК: основное место их работы – открытое море. Эти ПК способны работать на значительном волнении при неограниченном районе плавания. В случае ухудшения погоды такой кран переходит в режим штормового отстоя, в котором должен противостоять любому шторму;

По организации работы ПК делятся на:

- автономные: ПК сам доставляет груз конструкций в заданный район и производит соответствующие работы;

- экспедиционные: ПК приходит с грузом (или без) в заданный район и ведет работы. Основная масса конструкций доставляется специальными транспортными судами.

По способу перемещения:

- самоходные: в качестве движительно-рулевого комплекса у этих ПК используются гребные винты или гребные винты в насадке в сочетании с обычным рулем, крыльчатые движители и винто-рулевые колонки (ВРК). Не исключается комбинация из двух типов движителей;

- несамоходные: перемещение в район работы таких ПК осуществляется специальными обслуживающими судами или буксирами. Некоторые такие ПК оборудуются средствами активного управления, например, ВРК, которые позволяют повысить его эксплуатационные характеристики, сократить непроизводительные простои.

По способу позиционирования ПК можно разбить на следующие группы:

- ПК без системы позиционирования (СП): обычно имеют якорно-швартовное устройство и работают ошвартованными у борта (стенки) объекта. Такую систему имеют в основном ПК ограниченного района плавания;

- ПК с пассивной СП: ПК удерживается на точке с помощью якорей. Обычно таких якорей 10-16. Эти якоря повышенной держащей силы с тросами большой длины. Применяется автоматизированная система управления якорными связями;

- ПК с активной СП: такая система представляет собой комплекс подруливающих устройств, имеющих автоматическую систему контроля и управления.;

- комбинированная СП: совместное использование двух предыдущих. Удержание ПК на точке производится с помощью якорей и движительно-рулевых колонок.

Заключение. В работе описаны категории и подкатегории современных ПК. Дана их классификация. В дальнейшем планируется выделить в отдельную группу плавкраны на полупогружном основании.

Литература:

1. Новиков А.И. Режимы работы и годовая производительность плавучих кранов/А.И.Новиков – Севастополь: Издательство СевНТУ, 2003. – 228 с., ил.