مهندسی كشتی سازی

Naval Architect Engineering

مقدمه

از دیرباز دریاهای حائل بین خشكی ها ، مانعی برای ایجاد ارتباط انسان ها بودند و انسان ها از همان ابتدای ترقی و پیشرفت در جهت ایجاد این ارتباط تلاش كرده اند . این تلاش ها منجر به ساختن انواع شناور ها شدند . تا به حدی كه سرتاسر دریا های كره زمین توسط سازه های دست بشر فرا گرفته شد . توسط این كشتی ها روزانه هزاران نفر ، هزاران تن بار ، هزاران لیتر نفت و ... جابجا می شوند . حتی انسان ها به جایی رسیده اند كه زیر دریاها را با شناور های زیر سطحی خود اشغال كرده اند .

تا به امروز این رشد و ترقی باعث ایجاد شناور هایی پیچیده شده كه هر انسانی نمی تواند بدون داشتن اطلاعات كافی دست به ساختن چنین سازه های بزند . پس روز به روز این نیاز احساس شد كه بشر به علمی مدون احتیاج دارد كه بتواند كشتی های خود را به مطلوب ترین نحو ممكن بسازد .

شاخه‌ای از علوم نقشه برداری که پیرامون تهیه نقشه و داده‌های مکانی از ژرفای آبها بحث می‌کند آب‌نگاری یا همان هیدروگرافی نام دارد.
بطور ویژه تمامی فعالیتهای تهیه نقشه از عمق دریا، اقیانوس، دریاچه‌های طبیعی و سدها و همچنین رودخانه‌ها در حیطه تخصصی دانش آب‌نگاری است.
آب‌نگاري يا هيدروگرافي علمي در رابطه با اندازه‌گيري مشخصات فيزيكي آب‌ها و نواحي اطراف آنها مي باشد. بطور كلي آب‌نگاري اندازه‌گيري و توصيف آب‌ها خصوصا آب‌هاي قابل دريانوردي مي‌باشد.
اندازه‌گيري‌هاي مورد نظر در عمليات آب‌نگاري شامل اندازه‌گيري عمق، كشند يا جزر و مد، جريان‌، جنس بستر، موقعيت عوارض مختلف جغرافيايي در عمق و سطح دريا و ... مي باشد.
با توجه به بين‌المللي بودن موضوع دريانوردي، فعاليت‌هاي آب‌نگاري در مقياس وسيع معمولا توسط سازمان‌هاي ملي تهيه كننده نقشه انجام مي‌گيرد. عمليات هيدروگرافي براي فعاليت هاي غير نظامي در كشور ايران نيز توسط سازمان نقشه‌برداری‌جمهوری‌اسلامی‌ایران انجام مي‌گيرد.
فعاليت‌هاي آب‌نگاري در سطح بين المللي توسط سازمان جهاني آب‌نگاري IHO هماهنگ مي‌گردد. اين سازمان فني كه نقش مشاوره‌اي براي كشورهاي عضو دارد در سال 1921 تاسيس گرديده و مقر آن در شهر مونت‌كارلو كشور موناكو قرار دارد. اين سازمان در جهت پيشرفت ايمني و كارآيي دريانوردي و بهره‌برداري پايدار و حفاظت از محيط زيست درياي فعاليت ‌مي‌نمايد.ماموريت اين سازمان ايجاد محيطي جهاني كه در آن كشورها داده‌هاي كافي آب‌نگاري و خدمات لازم براي حداكثر بهره‌برداري ممكن را ارائه نمايند مي‌باشد.

شما می‌توانید تصویری از یک نمونه هیدروگرافی ازآبهای جزیره‌ی کیش را اینجا ببینید.

به طور کلی برای بیان وزن واندازه‌ی حجمی شناور دو حالت موجود است: الف) جابجایی  ب) حجم بسته.هدف پورتال این است که هنگام مطالعه مطالب،اگر به اصطلاح نا آشنایی برخورد کردید،به راحتی با جستجو ازطریق موتور جستجوی سایت،ابهام خود را برطرف کنید.

به طور کلی برای بیان وزن واندازه‌ی حجمی شناور دو حالت موجود است: الف) جابجایی  ب) حجم بسته
 

Displacement یا جابجایی

وزن حجم آب جابجا شده توسط یک کشتی را  Displacement گفته که از فرمول L x B x d x Cb  به دست می‌آید.این مقدار در آبخورهای مختلف کشتی متفاوت است. و :

L= طول کشتی  / B= عرض کشتی / d= آبخور کشتی/ Cb= یکی از ظرایب بدنه‌ی کشتی به نام ظریب ظرافت

به طور کلی وزن کشتی وکلیه‌ی چیزهایی که درآن قرار دارد را جابجایی میگویند.پس همانطور که معلوم شد جابجایی کشتی از جنس طول نیست  بلکه از جنس وزن است.اگر گفته شود جابجایی شناوری 3500تن است یعنی وزن آبی که شناور جابجا کرده 3500 تن است که درواقع همان وزن شناور است.

Light Displacement یا جابجایی سبک

به وزن بدنه،موتورها،لوازم یدکی وآب موجود در دیگ بخار وچگالنده تا ارتفاع کاری  و کلیه‌ی اقلام ثابت کشتی، جابجایی سبک (وزن سبک- Light Weight) گفته می‌شود.

Dead Weight یا وزن مرده (جابجایی سنگین)

وزن بار،سوخت،خدمه،آب،مسافران و کلیه‌ی اقلام غیر ثابت ومصرفی شناور را وزن مرده یا وزن سنگین یا جابجایی سنگین گویند.

پس :
جابجایی شناور= وزن سبک+وزن مرده
 

حجم بسته داخل بدنه یا Enclosed Space

برای بیان حجم بسته‌ی کل شناور شامل حجم زیر عرشه‌ی اصلی وبالای عرشه از دو تعریف تناژ ناخالص .تناژ خالص استفاده می‌شود. تناژ از جنس وزن نیست بلکه حجمی را بیان می‌کند.تا سال 1982 مقدار تناژ به وسیله‌ی واحد 2.83 متر مکعب در نظر گرفته می‌شد یعنی هر تن وزن شناور حجمی برابر 2.83 متر مکعب داشت.ولی از 1982 محاسبه‌ی مقدار تناژ براساس تصویب کنوانسیون بین المللی اندازه گیری تناژ (International Convention on tonnage Measurement)  به دوصورت زیر عوض شد:

1-تناژ ناخالص (Gross Registered Tonnage)

میزان حجم بسته کل کشتی که مبنای پرداخت هزینه‌ی به داک بردن (به زودی توضیحاتی پیرامون این موضوع در درگاه قرار خواهد گرفت.)، راهنمایی کشتی و بازرسی آن است.فضاهای زیر جزء تناژ ناخالص شناور محسوب نمی‌شوند و فضاهای معاف شده (Excepted Spaces) نام دارند:

1) پل فرماندهی،اتاق نقشه،اتاق مخابرات واتاق ابزارآلات دریانوردی
2) فضای آشپزخانه
3) فضای شستشو و فاضلاب
4) محل نگهداری وسایل ایمنی و نجات
5) کانال‌های داخل بدنه

پس از محاسبه وتفریق حجم فضاهای فوق از حجم کل شناور از رابطه زیر برای محاسبه تناژ ناخالص استفاده می‌شود.

GT=K₁ . V
K₁=0.2+0.02 log V
 

2-تناژ خالص (Net Registered Tonnage) :

حجم بسته داخل شناور برای حمل بار و مسافر است.تناژ خالص مبنای محاسبه هزینه‌های عوارض بندری است.درواقع تناژ خالص از م کردن فضاهای زیر از تناژ ناخالص به دست می‌آید:

1) محل زندگی فرمانده و خدمه کشتی
2) فضاهای ماشین آلات وموتورخانه
3) انبار زنجیر ولنگر وسیستم سکان
4) مخازن تعادل کشتی (به زودی توضیحاتی پیرامون این موضوع در درگاه قرار خواهد گرفت.)

حال از روابط زیر تناژ خالص به دست می‌آید:
الف) کشتی‌های مسافربری (مسافربیش از13 نفر):

(NT=K₂.V_c .(4d/3D)² + K₃(N₁+N₂/10

ب) برای سایر کشتی‌ها:

NT=K₂.V_c .(4d/3D)²

V_c= حجم بسته مربوط به حمل بار ومسافر بر حسب مترمکعب
d=آبخور داخلی(فاصله آبخور تابستان بدون درنظرگرفتن ضخامت ورق در وسط شناور)
D=عمق داخلی (عمق بدون در نظرگرفتن ضخامت ورق در وسط شناور)
N₁= تعداد مسافران در کابین‌هایی که بیش از عشت تخت در هر کابین نباشد.
N₂=تعداد سایر مسافران
N₁+ N₂=کل مسافرانی که یک کشتی می‌تواند حمل کند.

K₂=0.2+0.02 log V_c
K₃=1.25(GT+10000)/10000

پس طبق آنچه گفته شد متوجه می‌شویم که هیچ ارتباطی بین تناژ شناور و جابجایی آن وجود ندارد.

اطلاعات این بخش اجمالی بوده و به صورتی است که خواننده صرفاً راجع به ضرایب بدنه آگاهی پیدا کند.لذا این پست جنبه‌ی مقاله‌ای ندارد.اگر به توضیح بیشتری احتیاج داشتید در بخش نظردهی اعلام کنید تا منتشر شود.

ضرایب بدنه شناور تعیین کننده شکل بدنه می‌باشند به گونه‌ای که با در اختیار داشتن این ضرائب، می‌توان شکل کلی بدنه را تصور کرد.همچنین با دراختیار داشتن این ضرائب می‌توان جدول آفست مناسب برای موضوع طراحی شناور را از جداول سری 60 انتخاب کرد.در جداول سری 60تعداد زیادی جدول آفست وجود دارد که برای انواع کشتی‌ها قابل کاربرد است.درحالت کلی،ضرایب بدنه توصیفی از شکل کلی شناوراند.این ضرایب عبارتند از:

1-ضریب بلوکی
2-ضریب منشوری عمودی
3-ضریب منشوری طولی
4-ضریب صفحه‌ی آبخور
5-ضریب مقطع میانی

کلیه‌ی این ضرایب مربوط به بخشی از بدنه هستند که در زیر آب قرار می‌گیرد و درحداکثر آبخور شناور بیان می‌شود.
طول معیار شناور برای محاسبه‌ی این ضرایب نیز طول بین دو عمود (LBP) است که فاصله‌ی بین عمود سینه وعمود پاشنه است:

- عمود سینه: عمود وارد برمحل تقاطع سینه با خط آبخور تابستان
- عمود پاشنه: عمود وارد بر محور سکان

فرمول هریک از ضرایب بدنه به شرح زیر است:

ضمناً:

توسعه بنادر ، افزایش روز افزون تردد دریایی و زیاد شدن تناژ کشتیها، خطر احتمالی ناشی از تصادم کشتیها را افزایش داده و در نتیجه  ایمنی دریانوردی و آلودگی آب دریا بطور جدی مورد تهدید قرار گرفته است . لذا برای جلوگیری از حوادثی نظیر خطر تصادم، غرق شدن و برخورد با موانع دریایی کشتیها نیاز به یک سیستم مضاعف کنترل و نظارت بر دریانوردی داسته تا آنها را در مکانهای خطرساز و پر ترافیک دریایی کنترل و راهنمایی نماید. این سیستم Vessel Traffic Services می باشد که به اختصار VTS نامیده می شود...

برقراری سرویس ترافیک دریایی عمدتاً سه مورد زیر را تأمین مینماید :

• ایمـنی بیشتر و به حداقل رساندن احتمال وقوع حــوادث و نیز حفاظت از محیط زیسـت دریایــی درمحـدوده تحت اجرا
• افزایش بازدهی بنادر (Port efficiency)
• تأمین امنیت دریانوردی با توجه به بعد نظارتی

سرویس ترافیک دریایی VTS امکاناتی است که در ساحل  نصب و خدمات آن شامل ارائه پیامهای دریانوردی به کشتیها از قبیل موقعیت موانع و خطرهای موجود در مسیر ، اخطارهای هواشناسی و مدیریت بر تردد شناورها به بنادر و در صورت لزوم ردگیری آنها در مسیرهای دریانوردی می‌باشد.

کشتیهایی که در نظر دارند به محدوده تحت پوشش سرویس کنترل ترافیک دریایی وارد شوند معمولا توسط رادیو به مسئولین اداره کننده VTS  ، ورود خود را اطلاع داده که توسط مرکز کنترل VTS  ردگیری و کنترل می‌گردند ، ( با نصب اجباری سیستم شناسائی خودکار شناورها  {AIS} از اول جولای 2004 که کلیه شناورهای بالای GT 300 ملزم به حمل آن هستند اینگونه اطلاعات بطور اتوماتیک بین شناور و مرکز سرویس ترافیک دریایی تبادل می شود). درمنطقه تحت پوشش VTS کلیه کشتیها در فرکانسهای معین برای دریافت اخطارهای دریانوردی وسایر اطلاعات به گوش هستند تاچنانچه از سوی گردانندگان VTS  برای حفظ ایمنی تردد تدابیری اندیشیده شود و اعلام گردد، پیروی نمایند .
باتوجه به اهمیت بکارگیری صحیح سرویس ترافیک دریایی ســازمان بین المللی دریانوردی در قطعنامــه شـماره (A.857 (20 مصوب 27 نوامبر 1997 مجمع عمومی سازمان بین المللی دریانوردی (IMO)  مواردی را که بایستی در هنگام طراحی و اجرای سرویسهای ترافیک دریایی در نظر گرفته شود پیش بینی نموده است.

گاهی اوقات نکات خیلی پیش پا افتاده در بروز سوانح اعم از دریایی ، هوائی ، ریلی و زمینی نقش دارند. بررسی های سوانح نشان می دهد که بعضا عدم توجه به همین موارد بسیار ساده و ابتدائی عامل اصلی یا یکی از عوامل اصلی بروز سوانح هستند. پدیده هتروداین نیز از جمله مواردی است که می تواند منجر به بروز سوانح بسیار دحشتناک هوائی و بعضا دریایی گردد و به بیانی دیگر هرجا که از بی سیم ها استفاده می شود ، امکان بروز این پدیده وجود خواهد داشت .


نگاهی به یک سانحه هوائی :

در 27 مارس 1977 در فرودگاه تنه ریف (Tenerife)   واقع در جزیره ای بهمین نام در اسپانیا تصادف بسیار دلخراشی بین دو هواپیمای مسافربری ( بوئینگ 747 پانام و بوئینگ 747 ک ال ام ) رخ داد . در بررسی زنجیره عوامل بروز سانحه توسط کارشناسان فن از کشورهای اسپانیا ، آمریکا و هلند ، یکی از عوامل مهم در بروز سانحه  ( ابهام در ارتباطات بی سیم فی مابین دو هواپیما ) با برج کنترل ترافیک (ATC) اعلام شد . از میان مسائل ارتباطی بروز پدیده هتروداین که از سالها قبل از این سانحه توسط متخصصین فن شناخته شده بود ، نام برده شده که در نهایت بعنوان یکی از عوامل بروز سانحه شناخته شد.


پدیده هتروداین (Heterodyne) چیست؟

از آنجا که در محدوده فرودگاهها و حتی بنادر از بی سیم (VHF) استفاده می کنند لذا هم کنترل ترافیک و هم هواپیماهای داخل فرودگاه و آنهایی که در محدوده تقرب به فرودگاه هستند از یک فرکانس و یک کانال واحد برای تماس با برج کنترل استفاده می نمایند. در هنگام استفاده از بی سیم چنانچه دو یا چند واحد پروازی یا چند واحد شناور در یک لحظه تکمه بی سیم خود را فشار داده و اقدام به برقراری ارتباط نمایند ، برروی بی سیم یک صدای سوت مانندی (whistling sound)شنیده می شود و این بلحاظ تداخل امواج در استفاده از یک فرکانس واحد در یک لحظه ایجاد می شود و عملا باعث می گردد که صدای یکی یا چند تا از تماس گیرنده ها در مرکز کنترل یا سایر واحدهای پروازی یا شناور شنیده نشود. متخصصین به این پدیده اختلال در تماس که باعث می شود بی سیم سوت بکشد ، پدیده "هتروداین"  لقب داده اند.


نقش پدیده هتروداین در بروز سانحه هوائی فوق الذکر:

در بررسی سانحه فوق هواپیمای پانام پس از فرود در فرودگاه " تنه ریف " در حال حرکت و ترک باند اصلی فرودگاه و ورود به خروجی شماره 3 از باند بود و هواپیمای بوئینگ KLM به مقصد آمستردام در ابتدای باند آماده پرواز بود . لازم به ذکر است که شرایط فرودگاه (مه غلیظ ) و فرودگاه مزبور در سال 1977 فاقد سیستم رادار بود.

هواپیمای klm با بی سیم با برج کنترل ترافیک هوائی فرودگاه تماس گرفته و می گوید ما آماده پروازیم و منتظر تاییدیه برج کنترل نمی ماند و هواپیمای دوم که هنوز برروی تنها باند پرواز در حال دور زدن و ورود به خروجی سوم بود نیز در همان لحظه به برج می گوید ما هنوز باند را تخلیه نکرده ایم . بر اساس بررسی نوار مکالمات  برج کنترل، در ادامه خلبان هواپیمای KLM می گوید ما خزش و حرکت برروی باند را آغاز می کنیم . برج کنترل در جواب هواپیمای دوم که گفته بود هنوز باند را ترک نکرده می گوید "OK".

نکات پند آموز در جهت پیشگیری از وقوع هتروداین در بی سیم های دریایی :

1-   طبق مقررات همیشه از کانالهای قابل استفاده که دارای ترافیک صوتی کمی هستند استفاده کنید و به هیچ وجه از کانال 16 برای مکالمه اصلی خود استفاده نکنید ، بلکه سریعا از این کانال خارج شوید. مقررات رادیوئی در این خصوص را رعایت کنید.

2-   چنانچه برروی کانال هنگام صحبت کردن تداخل مکالمه ایجاد شد ، کانال را به کانال دیگری تغییر دهید.

3- از بی سیم های نسل جدید در کنترل ترافیک استفاده کنید که مانع از تماس همزمان 2 مخاطب شده و در نتیجه باعث عدم شکل گیری هتروداین می شوند.

4- از شیوه مکالمه ، کلمات ، لغات و استاندارد مکالمات دریایی آیمو درتماس با بی سیم دریایی استفاده کنید و روش برقراری تماس و تایید دستورات را رعایت کنید و از بکاربردن کلماتی مثل " بله ، باشه ، چشم ، yes ، OK، Yaa و نظایر اینها خودداری کنید.  

5- مطمئن شوید وقتی مخاطبی را برروی بی سیم صدا می زنید ، حتما او به شما پاسخ بدهد و شما را به یک کانال معین هدایت نماید و در آنجا به مکالمه ادامه دهید.

6- برج کنترل ترافیک موظف است در آن واحد فقط با یک مخاطب صحبت کرده و سایرین را منتظر بگذارد تا ابهام در شنیده ها و تداخل در پاسخ مخاطبین  ایجاد نشود.

7-  در برج کنترل های دارای رادار همیشه حرکات شناورها را با آنچه در بی سیم می گویندکنترل مضاعف کنید تا چنانچه خطائی در گفتار مشاهده شد ، تصحیح گردد.

8-   پدیده هتروداین را مدنظر قرار داده و بروز چنین حالتی را در بروز سوانح جدی بگیرید.

9-   هر گاه شناوری با یک مرکز کنترل ترافیک دریایی با بی سیم تماس می گیرد ، فرامین و دستورات ارتباطی صادره از سوی مرکز کنترل مزبور ( نظیر تعیین کانال VHF یا انتظار نوبت مکالمه ) می بایستی از سوی شناورها رعایت گردد.


نتیجه گیری :

همیشه در سوانح و حوادث عامل انسانی به شکلهای مختلف وجود دارد و تمام تجهیزات ساخت انسان دارای درصدی از خطا (Error) هستند. لذا اصلح است نقاط ضعف و نقاط کور و ناتوانائی های سیستم ها را بشناسیم و همواره آنها را در فعالیتهای مربوطه مدنظر قرار بدهیم . یادمان باشد تکیه بر سابقه کاری بالا و تجربه زیاد نیز می تواند خطرناک باشد . در سانحه هوائی که بدان اشاره شد هردو خلبان با سابقه و مجرب بودند و خلبانی که بیشترین خطای انسانی (KLM) را مرتکب شد ، 24 سال سابقه و بیش از 11000 ساعت پرواز داشته و خود استاد خلبان بود.

یک جمله هست که می گوید: بدترین و شدیدترین سوانح مربوط به باتجربه ترین خلبانان ، رانندگان ، دریانوردان ، لوکوموتیورانان است .

پس رعایت دستورالعمل ها و الزامات برهمه واجب بوده و استثنا در ایمنی بی معناست.

مجموعه عملیاتی را که یدک کش ها تحت نظر راهنما بصورت مانور با کشتی جهت پهلو دهی کشتی ها به اسکله یا جداسازی آنها از اسکله انجام می دهند را یدک کشی می گویند.

به منظور ایمن پهلو دادن کشتی ها به اسکله و یا جدا نمودن کشتی ها از اسکله سازمان بنادر و دریانوردی همواره تعداد مکفی یدک کش با ظرفیت و توان متناسب با نوع شناورهای وارده به بنادر تحت عنوان ناوگان خدماتی در اختیار دارد تا مجموعه این ناوگان تحت مدیریت و راهبری بخش دریایی عملیات یدک کشی را تحت نظر راهنما به انجام رساند.


راهنما کیست؟

بر اساس دستورالعمل راهنمایان ، راهنما فردی است که دارای گواهینامه شایستگی راهنمائی می باشد و بعنوان مشاور فرمانده در عملیات هدایت کشتی در محدوده بندر انجام وظیفه می نماید.


راهنمای درجه سه

افرادی که دارای مدرک تحصیلی لیسانس علوم دریایی معتبر بوده و علاقه مند به کار راهنمائی می باشند در صورت ارائه گواهی سلامت پزشکی باید کار کارآموزی به روی کشتی را به مدت 6 ماه در معیت راهنمایان دارای گواهینامه معتبر بگذرانند و پس از طی دوره های شبیه ساز مانور با کشتی ، دوره شبیه ساز رادار آرپا و موفقیت در آزمونهای کتبی و عملی،  موفق به اخذ گواهینامه شایستگی راهنمائی درجه 3 خواهند شد.
پس از اخذ گواهینامه مزبور راهنما می تواند اقدام به راهنمائی کشتیهائی که دارای طول 160 متر و آبخور 9 متر باشد، بنماید.
مدت اقامت در این پست 3 سال با حداقل 50 مورد عملیات راهنمائی بعنوان راهنمای درجه سه می باشد.


راهنمای درجه دو

پس از گذراندن 3 سال با درجه راهنمایی درجه 3 و پس از طی دوره های شبیه ساز مانور با کشتی و موفقیت در آزمونهای کتبی و عملی، موفق به اخذ گواهینامه شایستگی راهنمائی درجه دو خواهد گردید که راهنمای مذکور مجاز به فعالیت برروی کشتیهائی است که دارای حداکثر 200 متر طول و 11 متر آبخور باشد.
مدت اقامت در این پست 3 سال با حداقل 50 مورد عملیات راهنمائی بعنوان راهنمای درجه دو می باشد.


راهنمای درجه یک

پس از گذراندن 3 سال با درجه راهنمایی درجه 2 و پس از طی دوره های شبیه ساز رادار آرپا (پیشرفته) و موفقیت در آزمونهای کتبی و عملی، موفق به اخذ گواهینامه شایستگی راهنمائی درجه یک  خواهد گردید که راهنمای مذکور مجاز به فعالیت برروی کشتیهائی است که دارای حداکثر 220 متر طول و 12 متر آبخور باشد.
مدت اقامت در این پست 3 سال با حداقل 60 مورد عملیات راهنمائی بعنوان راهنمای درجه 1  می باشد.


راهنمای ارشد

پس از گذراندن 3 سال با درجه راهنمایی درجه 1 و پس از طی دوره های شبیه ساز مانور با کشتی و موفقیت در آزمونهای کتبی و عملی، موفق به اخذ گواهینامه شایستگی راهنمائی درجه ارشد خواهد گردید.  راهنمای ارشد مجاز به راهنمائی تمامی کشتیها بدون محدودیت تناژ، طول و آبخور و شرایط جوی می باشد.

آمار راهنمایان فعال در بنادر جنوبی و شمالی

******************************************

دريانورد به كمك سيستم علائم دريايي نه تنها موقعيت خود را در كانال هاي دريايي مي يابد بلكه با آگاهي از نقاط پر خطر مي تواند با امنيت بيشتر دريانوردي كند.اين علائم دريايي به وسيله شكل ، رنگ و چراغ به دريانوردان درانجام اين مهم كمك خواهند كرد.

با وجود پيشرفت فراوان در علوم فضايي و ماهواره هاي دريانوردي و وجود وسائل فراوان الكترونيكي كمك ناوبري بر روي شناور ها در جهان ، همچنان سيستم علائم دريايي شناور مخصوصاً در سواحل ، كانال ها و آبهايي كه نياز به وجود راهنما براي هدايت كشتي وجود دارد و بايستي از اطلاعات بصري براي دريانوردي استفاده كرد ،نقش حياتي را بازي مي كند .سيستم استفاده از علائم شناور بهترين روش براي مشخص كردن جهت كانال و موانع و مناطق خطرناك مي باشد .

امروزه با پيشرفت تكنولوژي علائم شناور، "هوشمند " شده اند.بدين ترتيب كه با داشتن فن آوري ارسال امواج راداري قادر به ديده شدن در رادارهاي كشتي ها شده و با مجهز شدن به رد ياب الكترونيكي در صفحه نقشه هاي الكترونيكي نمايان مي گردند.حتي با داشتن سيستم ارسال كد هويت ، خود را همواره در داخل دستگاه هاي الكترونيكي شناوران مي شناسانند. به همين دليل نيز نقش سودمندانه آنها در دريانوردي بيش از بيش افزايش يافته است.

اداره بين المللي چراغ هاي دريايي و علائم كمك ناوبري تصوير جامعي از الگوي بين المللي براي علائم دريايي ارائه داشته است.اين الگو در سال 1970 به صورت مدون در قالب رنگ ، شكل و علامت بالايي هر علامت دريايي و چراغ خاص آن علامت تعريف شده است.بدين ترتيب دريانوردان مي توانند به استناد بر آن در هر نقطه اين علائم را شناسايي كنند.البته يك مرز جغرافيايي نيزكه تاريج اجراي آن بر مي گردد به مرزهاي جغرافيايي در دنياي صنعتي سال هاي پيش ، روش هاي چيدمان اين الگوه هاي علامت گذاري را از هم متمايز مي كند كه به وضوح در قوانين توضيح داده شده است.
دريانورد از سيستم علائم دريايي همواره استفاده مي كند وبه كمك آنها نه تنها موقعيت خود را در كانال هاي دريايي مي يابد بلكه با آگاهي از موقعيت مناطق خطرناك براي دريانوردي مثل محل كشتي هاي غرق شده و مناطق كم عمق مي تواند با امنيت بيشتر دريانوردي كند.اين علائم دريايي به وسيله شكل ، رنگ و چراغ به دريانوردان درانجام اين مهم كمك مي كند.




سيستم جديد علائم دريايي براي مشخص كردن صخره هاي زير آبي ،كشتي هاي غرق شده زير آب و آشكار سازي بهتر علائم دريايي نسبت به ديگر علائم در سواحل  درواقع استفاده بيشتر از امكانات الكترونيكي و روش هاي جديد روشن شدن چراغ هاي اين علائم است.

مشكل اوّليه در استفاده از علائم دريايي داخل كانال هاي دريايي زماني است كه اين چراغها در ميان چراغهاي بسيار روشن سواحل قرار گرفته اند.به دليل بودن چراغ هاي متنوع ، تمايز و تفكيك چراغهاي درياي از چراغهاي ساحل بسيار سخت است.

اين مشكل عموماً در زمان نزديك شدن به سواحل احساس مي شود.با اين حال امروزه اين امكان برقرار شده كه اين چراغ ها به طوري با هم هماهنگ شوند كه دسته جمعي روشن و خاموش گردند يا متناوباً يكي بعد از ديگري روشن و خاموش شوند.اين روش آنها را بهتر مشخص كرده و به راحتي آنها را از ديگر چراغها در ساحل متمايز مي كند.روش ديگري كه براي كم كردن امكان اشتباه و بالا رفتن دقت دريانوردان به كار گرفته شده است ، استفاده از چراغ هاي سوسو كننده به جاي چراغ هاي چشمك زن با سرعت بالا و يا در زمان هاي متناوب متداول قبلي است.
قوانين و سيستم جديد كه مورد تاييد IALA در اوائل سال جديد قرار گرفته است در سطح گسترده اي در سيستم بين المللي مورد تاييد بوده و قابليت بالايي براي اجراي سيستم هاي الكترونيكي در آينده در ارائه مي دهد. اين قوانين شامل نيازمندي هاي خاصي است كه سيستم الكترونيكي دريانوردي طلب مي كنند. سيستم جديد علائم دريايي حتي امكانات استفاده از علائم دريايي مجازي كه تنها بر روي نقشه هاي الكترونيكي ديده مي شوند را نيز در قوانين لحاظ كرده است.
هر نوع سيستم در دريانوردي بايستي به گونه اي باشد تا كمترين تغييرات را بر شرايط مورد استفاده اعمال كند و در مسير صنايع دريايي به هم خوردگي و پيچيدگي ايجاد نشود.

اندازه‌گیری ظرفیت داخلی یک کشتی که 100 فوت مکعب یا 2.83 مترمکعب یک تن محسوب می‌شود و دو مقدار به نام‌های تناژ خالص و تناژ ناخالص مورد استفاده هستند، تعریفی کلی برای مفهوم تناژ (Tonnage) کشتی است.

برای درک بهتر مفهوم تناژ نیاز است تا تعریف دو مقدار "وزن آبخور شناور" و "وزن شناور" را بدانیم.

وزن آبخور شناور (وزن مرده)

عبارتست از مجموع وزن بار و محموله، سوخت، آب، آذوقه و ... که شناور حمل می‌کند و به عنوان Dead Weight شناخته می‌شود.

وزن شناور (وزن سبک)

به وزن خالی کشتی بدون آذوقه ، محموله، سوخت، آب و خدومه گفته شده و به عنوان Light Weight از آن یاد می‌شود.

تعریف تناژ ناخالص (Gross Tonnage)

تناژ ناخالص از مجموع موارد زیر بدست می‌آید:

1. تناژ زیر عرشه اصلی
2. تناژ بین فضای عرشه بین عرشه دوم و عرشه فوقانی
3. تناژ محدود در فضای همیشه بسته روی عرشه فوقانی یا بالاتر از آن
4. فاصله فوق‌العاده بین درب، انبارها (نیم درصد تناژ ناخالص شناور، تناژی است که برای فاصله بین درب انبارها اختصاص داده شده است.)

فضاهای مشخصی روی عرشه فوقانی یا بالاتر از آن در تناژ ناخالص شامل نشده و بعنوان فضاهای معاف شده منظور می‌گردند. بعضی از این فضاها عبارتند از :

1. فضاهای محموله خشک
2. اتاق سکان، اتاق نقشه و اتاق رادیو مخابرات
3. آشپزخانه و بوفه
4. فضاهایی که ماشین آلات و چگالنده در آن‌ها نصب شده‌اند.
5. فضاهای شستشو و فاضلاب در محل زندگی خدمه
6. فضاهای روشنایی و هوا
7. مخازن آب تعادل که برای استفاده‌های دیگر منظور نشده‌اند.

پس از بدست آوردن کلیه موارد فوق، از رابطه زیر برای تناژ ناخالص استفاده می‌کنند.

GT=K₁V

K₁=0.2+0.02 log V

V = حجم کل فضاهای سربسته که در بالا بدست آمده بر حسب مترمکعب در فرمول قرار می‌گیرد.

تعریف تناژ خالص (Net Tonnage)

عوارض بندری معمولا بر اساس این تناژ ارزیابی می‌گردد. با کسر موارد اصلی زیر از تناژ ناخالص که قبلا محاسبه شده، تناژ خالص بدست می‌آید.

1. محل زندگی فرمانده و خدمه کشتی
2. انبار زنجیر و فضای کاری لنگرها و سیستم فرمان سکان
3. کارگاهها
4. مخازن آب تعادل کشتی در صورتیکه برای مصارف دیگر در نظر گرفته نشده باشند (بطور کلی 19 درصد تناژ ناخالص)
5. فضای جبرانی برای ماشین‌آلات رانش که بستگی به اندازه موتورخانه، حداکثر مقدار کسری 55 درصد تناژ ناخالص پس از اینکه سایر کسریات صورت گرفت، می‌باشد.

اندازه و ابعاد فضاهای کسری و معاف شده برای اهداف در نظرگرفته شده میبایستی منطقی باشد و برای منظوری که بکار گرفته شده‌اند بطور واضح علامت‌گذاری شده باشند. تناژ خالص با استفاده از رابطه‌های زیر بدست می‌آید:

1. برای کشتی‌های مسافربری (کشتی‌هایی که از 13 نفر به بالا مسافر حمل می‌کنند)

NT=K_2 V_C (4d/3D)^2+K_3 (N_1+N_2/10)

2. سایر کشتی‌ها

NT=K_2 V_C (4d/3D)^2

V_C= حجم کل فضاهای محموله بر حسب مترمکعب

d= آبخور قالبی (Moulded) وسط کشتی (آبخور تابستانی یا عمیق‌ترین خط بارگیری فرعی در مورد کشتی‌های مسافربری)

D= عمق قالبی وسط کشتی بر حسب متر

K_2=0.2+0.02log⁡〖V_C 〗
K_3=(1.25(GT+10000))/10000

N₁ = تعداد مسافران در کابین‌هایی که بیش از 8 نفر ظرفیت نداشته باشند

N₂ = تعداد سایر مسافران

N₁+N₂ = تعداد کل مسافرانی که یک کشتی مجاز است حمل کند

• فاکتور 4d/3D)^2)  نباید بیشتر از 2 باشد.
• اصطلاح  K_2 V_C (4d/3D)^2 نباید کمتر از 0.25 GT در نظر گرفته شده و NT نباید از 0.3 GT کمتر باشد.

فضاهای معاف شده (Exempted Spaces)

این‌ها فضاهایی هستند که برای محاسبات تناژ ناخالص اندازه‌گیری نمی‌شوند. چنین فضاهایی ممکن است زیر یا روی عرشه تناژ باشند و شامل اقلام زیر هستند:

1. پل فرماندهی، اتاق نقشه، اتاق مخابرات و اتاق ابزارآلات دریانوردی
2. فضاهایی که ماشین آلات نصب شده قرار دارند و یا برای چگالنده‌ها بکار برده می‌شوند.
3. وسائل ایمنی و فضاهای نگهداری باطری‌ها
4. مخازن حفظ تعادل
5. فضاهای آشپزخانه
6. پنجره سقف ، گنبدی‌ها و کانال‌ها
7. فضای شستشو و فاضلاب که قسمتی از فضای محل زندگی خدمه را تشکیل می‌دهد.

فضاهای تفریق شده (Deducted Spaces)

تناژ این فضاها ابتدا باید اندازه‌گیری شده و سپس از تناژ ناخالص کشتی کم شود تا تناژ خالص را بدست بدهد. فضاهای تفریق شده عبارتند از:

1. محل زندگی فرمانده کشتی
2. فضای زندگی خدمه و انبارهای آذوقه
3. چاه زنجیر لنگر، فضای دستگاه فرمان سکان، تجهیزات لنگر و فضای ماشین لنگر کشتی و طناب کشتی
4. فضای وسائل ایمنی و فضای باطری‌ها در زیر عرشه
5. کارگاه و انبارهای مسئول پمپاژ، انبارهای برقکاران، نجاران و سرملوان عرشه
6. فضای موتور فرعی و دیگ بخار فرعی در صورتیکه بیرون از موتورخانه باشند
7. اتاق پمپاژ (در نفتکش‌ها) در صورتیکه بیرون از موتورخانه باشند
8. مخازن آب تعادل آب کشتی‌ها (بالاست) در صورتیکه فقط به حمل آب تعادل اختصاص داشته باشند و حداکثر 19 درصد از تناژ ناخالص باید در نظر گرفته شده است.
9. سهمیه نیروی رانش که بیشترین مقدار تفریق شده بوده و بصورت زیر است:
   • اگر تناژ فضای ماشین آلات بین 13 درصد و 20 درصد تناژ ناخالص باشد، سهمیه نیروی رانش 32 درصد تناژ ناخالص می‌باشد.
   • اگر تناژ فضای ماشین آلات کمتر از 13 درصد تناژ ناخالص است سهمیه نیروی رانش مقداری برابر با 32 درصد تناژ ناخالص شناور.
   • اگر تناژ فضای ماشین آلات بیشتر از 20 درصد تناژ ناخالص باشد سهمیه نیروی رانش  7/4 تناژ فضای ماشین آلات است.

البته حداکثر محدوده 55 درصد تناژ ناخالص برای سهمیه نیروی رانش نیز وجود دارد. اگر هرگونه فضای هوا و فضای سبک در تناژ ناخالص وجود داشته باشد ممکن است در تناژ فضای ماشین آلات وارد شود.

اصولا یک کانتینر به معنای یک ظرف اعم از یک جعبه، کیسه، سبد یا سایر چیزها است که می‌تواند کالاها یا بسته   های کالا را برای اهداف یکسانی نگاهداری کند. البته به محض اینکه این واژه در این مقوله جدید حمل و نقل دریایی و حمل و نقل چند نوعه به کار رفت، استاندارد کردن تعریف آن اجتناب ناپذیر شد. بدین ترتیب شکل، اندازه و ویژگی‌های مادی کانتینرها به صورت استاندارد در آمد.

کمیسیون اقتصادی سازمان ملل متحد اروپا (The United Nations Economics Commission for Europe) کانتینرها را بعنوان یک قلم از تجهیزات حمل و نقل با خصوصیات ذیل تعریف می‌کند :

• دارای استحکام کافی بمنظور استفاده مجدد
• طراحی شده برای سهولت حمل و نقل کالا با یک یا چند وسیله بدون نیاز به بارگیری مجدد
• مجهز به وسیله‌ای فلزی که جابجایی آسان را خصوصا از یک وسیله حمل به وسیله حمل دیگر اجازه دهد
• سهولت در تخلیه یا پرکردن آن به سبب طراحی خاصی که دارد
• طراحی آن برای 1 متر مکعب (35.3 فوت مکعب) یا بیشتر بوده و تمامی لوازمات و تجهیزات معمول یک کانتینر را دارا باشد.

انواع مختلفی از کانتینرها دارای این مشخصات هستند. بسیاری از آنها دارای خصوصیات دیگری نیز هستند و برای پاسخگویی به نیازهای ویژه کالاهایی که حمل می‌شوند طراحی شده‌اند. برخی محموله‌های فاسد شدنی نیاز به سیستم خنک‌سازی دارند. بعضی دیگر ممکن است نیاز به یک دمای معین و ثابت داشته باشند. شکل، اندازه، ساختمان مادی یا سایر خصوصیات فیزیکی  یک محموله می‌تواند یک کانتینر با طراحی خاص را طلب کند. برای پاسخگویی به نیازهای ویژه سیستم طراحی و ساخت کانتینرها دائما در حال بهبود و بهسازی است. برخی از انواع کانتینرها که امروزه از آنها استفاده می‌شود در جدول زیر آورده شده‌اند .

در میان انواع مختلف کانتینرها ، کانتینر ویژه حمل کالاهای متفرقه بارزترین آن‌هاست و درصد بالایی از کانتینرهای مورد استفاده را به خود تخصیص می‌دهد. این کانتینرها از آهن، آلومینیوم و پلاستیک فایبرگلاس فشرده ساخته می‌شوند.

اکثریت کانتینرهای مورد استفاده مطابق مشخصاتی که سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) از لحاظ اندازه، معیارهای مواد، خصوصیات فیزیکی، حداکثر وزن ناخالص، حداقل اندازه‌های داخلی، حداقل اندازه‌های درب ورودی و ... تعیین کرده ، ساخته شده‌اند. بیشتر کانتینرها در دو اندازه استاندارد هستند که از آنها معمولا به عنوان کانتینرهای 20 فوتی و 40 فوتی یاد می‌شود. این اندازه‌ها اندکی نادرست است. چراکه اندازه استاندارد ISO برای کانتینرهای 20 فوتی واقعا به طول 19 فوت و 10.5 اینچ است. به علاوه این دو نوع کانتینر از لحاظ ارتفاع به دو نوع تقسیم می‌شوند که در جدول نشان داده شده است.

در ادامه به مشخصات کامل یک نمونه کانتینر توجه کنید. (برای نمایش تصویر در ابعاد بزرگتر، بر روی آن کلیک کنید)

فرم بدنه کشتی از نظر پایداری و نیز مقاومتی که در برابر رانش ایجاد می‌کند بسیار مهم است. سطح بیرونی یک کشتی مانند سطح یک جسم جامد با خمیدگی‌هایی در دوجهت می‌باشد. خمیدگی‌های نشان دهنده‌ی این سطح را نمی‌توان با اصطلاحات ریاضی بیان نمود گرچه بارها سعی شده است تا این سطح بوسیله‌ی ریاضی نمایش داده شود. بنابراین احتیاج به نقشه‌هایی است تا سرحد امکان سطح بیرونی یک کشتی را به تفصیل نشان دهند. نقشه نشان دهنده فرم بدنه به نقشه خطوط بدنه (Line plan) معروف است. فرم بدنه از سه سری نقشه تشکیل شده است.

1. تصویر جانبی یا نیمرخ (Profile or Sheer)
2. تصویر افقی (Half Breadth or Plan)
3. مقطع (Cross Section or Bodyplan)

اگر سطح عمود بر خط مرکزی کشتی رسم شود (C_L) این سطوح فرم بدنه را در موقعیت‌های مختلف طولی قطع خواهند کرد. مقاطعی که به این ترتیب بدست می‌آیند مقاطع بدنه خوانده شده که خود تشکیل دهنده فرم بدنه هستند. بدلیل تقارن بدنه کشتی در هنگام رسم نقشه بدنه فقط نصف آن رسم میشود. مقاطع پاشنه که عقب‌تر از وسط کشتی قرار دارند، در یک طرف خط مرکزی و مقاطع سینه که جلوتر از وسط کشتی هستند در سمت دیگر خط مرکزی رسم می‌شوند.

در کشتی‌های تجاری مقاطع از عمود پاشنه تا عمود سینه شماره‌گذاری می‌شوند در نتیجه اگر تقسیمات ده گانه وجود داشته باشند عمود پاشنه عدد 0 و عمود سینه عدد 10 را به خود می‌گیرند. دو مقطع از طول در قسمت‌های انتهایی کشتی (سینه و پاشنه) معمولاً به جزءهای کوچکتری تقسیم می‌شوند تا مقاطع با اعداد کسری مشخص شوند. بعضی اوقات حدود 20 تقسیم در طول کشتی بکار می‌روند که ممکن است در هر جزء کوچکتر قسمت‌های انتهایی دو قسمت وجود داشته باشد، اما معمولاً 10 قسمت کافی است تا فرم بدنه با دقت و صحت کافی نشان داده شود.

حالا فرض کنید که یک سری سطوح به موازات خط پایه کشتی (Base line) و در فواصل مختلف بالای ان در نظر گرفته شوند. مقاطعی که در نتیجه برخورد این سطوح با سطح بدنه کشتی بوجود می‌آیند خطوط سطح آب (Water line) یا خطوط آبخور نامیده می‌شوند. این خطوط فقط برای یک طرف کشتی رسم می‌گردند و فاصله آنها معمولاً 1 متر بوده اما این فاصله‌ها در قسمت ته کشتی که تغییر فرم سریع‌تر می‌باشد کوچکتر می‌گردند. در این برش معمولاً بالاترین عرشه (عرشه اصلی) کشتی نیز دیده می‌شود.

سری سوم نقشه‌ها از تلاقی سطوح عمودی موازی خط مرکزی کشتی با سطوح بیرونی آن بدست می‌آیند. مقاطعی که به این ترتیب بدست می‌آیند نیمرخ (Sheer plan) نامیده می‌شود و در قسمت عقب بدنه خطوط پاشنه (Buttocks) و در قسمت سینه خطوط سینه (Bow lines) نامیده می‌شود. بطور کلی هر دو نوع خطوط اصطلاحاً خطوط Buttocks نامیده می‌شوند و فاصله آنها نیز همانند خطوط سطح آب (خطوط آبخور) 1 متر است. در برش طولی نمای کشتی در خط مرکزی نشان داده شده و این نقطه را می‌توان یکی از خطوط Buttocks در فاصله 0 از خط مرکزی نامگذاری کرد.

سه سری نقشه مورد بحث، مستقل از یکدیگر نبوده و هرگونه تغییرات در یکی از آنها روی دو نقشه دیگر نیز تأثیر می‌گذارد. در نتیجه اگر شکل مقاطع بدنه تغییر کند این تغییر روی خطوط آبخور و خطوط Buttocks تأثیر می‌گذارد.

وقتی فرم بدنه کشتی طراحی می‌شود سری منحنی‌های سه گانه می‌بایستی تا حد ممکن منحنی کاملاً صاف (Fair) بوده که وابستگی آنها به همدیگر بسیار موثر خواهد بود. آنچه که منحنی کاملاً صاف را ارزیابی می‌کند مورد سوال است اما سابقاً این ارزیابی با چشم صورت می‌گرفت در حالی‌که امروزه این کار توسط روش‌های ریاضی انجام می‌شود.

تیر حمال در سرتاسر خط مرکزی ورقه‌گذاری ته کشتی، قرار گرفته و برای اکثر کشتی‌های تجاری از نوع ساختمانی، ورقه مسطح (Flat Plate) می‌باشد. یک تقسیم‌بندی طولی نفوذناپذیر به صورت عمود بر خط مرکزی کشتی وجود دارد که به آن شاه تیر مرکزی یا تیر حمال گویند. در صورتیکه سیستم ساختمانی دوجداره بکار گرفته شده باشد نتیجه ورق‌گذاری‌های ممتد بالای مخزن (به قسمت فوقانی دوجداره‌ها اصطلاح بالای مخزن اطلاق می‌شود) ، منتهی به تشکیل تیر حمال با مقطع A می‌شود که این خود کمک بزرگی به استحکام ساختمان کشتی کرده و نیز در برابر خم شدن بدنه از خود مقاومت نشان می‌دهد. ضخامت تیر حمال ورقه مسطح یا "ورقه‌گذاری خط میانی ممتد" به منظور استحکام بیشتر افزایش یافته و کمک به جبران زنگ زدگی می‌کند زیرا حصول اطمینان از سیستم حفاظتی رنگ در هنگام قرار گرفتن کشتی در حوضچه‌ی خشک در طول عمر کشتی مخصوصا در راستای بلوک‌هایی که کشتی روی آنها قرار می‌گیرد مشکل می‌باشد.

بعضی از دوجداره‌ها در طول خط مرکزی دارای یک تونل تیر حمال هستند. تونل تیر حمال یک گذرگاه داخلی غیر قابل نفوذ آب است که در سرتاسر طول کشتی ، به طول معینی معمولاً بعد از تیغه تصادمی مخزن سینه، شروع و تا تیغه جلوی موتورخانه کشتی ادامه دارد. از این گذرگاه برای عبور لوله‌کاری‌ها در طول کشتی استفاده شده که به انبارها و مخازن مختلف منتهی می‌شوند. یک ورودی معمولاً در دیواره‌ی جلویی موتورخانه به تونل تیر حمال وجود دارد که درب آن غیر قابل نفوذ برای آب است. در موتورخانه در قسمت بعد از تیغه جداکننده آخرین انبار، احتیاج به تونل تیر حمال نمی‌باشد زیرا لوله‌کاری‌ها در بالای دو جداره‌های موتورخانه قرار گرفته و در طول تونل محور پروانه در صورتی که در کشتی وجود داشته باشند لوله‌ها در معرض دید نصب می‌گردند.

در ساختمان تونل تیر حمال از دو تیرآهن طولی که فاصله‌ی آنها بیش از دو متر نیست استفاده می‌شود. محدودیت فاصله بخاطر این است که در زمانی که کشتی به حوضچه‌ی خشک می‌رود تیرآهن‌های طولی روی بلوک‌های حوضچه قرار بگیرند. تقویت کننده‌ها در پوسته و ورقه‌گذاری ته کشتی در فاصله قابها یک در میان نصب شده و از سه گوش‌ها استفاده شده تا آنها را به تیرآهن‌های طولی متصل کند. اندازه‌های ورقه پوسته ته تونل تیر حمال و ورقه بالای مخزن بایستی طوری باشد که بتواند کاهش استحکام ورقه‌های عمودی عرضی را جبران کنند.

پس از وقوع حوادث ناگوار دریایی از جمله غرق شدن کشتی مسافری تایتانیک و کشته شدن تعداد زیادی انسان و سایر اتفاقاتی که بعد از آن به وقوع پیوست، سازمان بین‌المللی دریانوردی IMO در راستای وظایف و مسئولیت‌های خود با همکاری سایر ارگان‌های جهانی و دولت‌های مربوطه با بررسی آمار و تجربیات حاصله تصمیم به معرفی و ایجاد سیستم جدیدی تحت عنوان Global Maritime Distress & Safety System گرفت.

این تصمیم که در سال 1979 اتخاذ گردید. پس از انجام مطالعات تکمیلی فنی توسط اتحادیه بین‌المللی ارتباطات راه دور ITU و تهیه مشخصات فنی و عملیاتی مرتبط با آن از اوایل سال 1999 میلادی برای شناورهای تجاری بالای 300 تن و همچنین شناورهای فعال در عرصه دریانوردی بین‌المللی اجباری گردیده و امروزه یکی از ابزارهای اصلی و مهم برای تضمین سلامت دریانوردی کشتی‌ها و واحدهای شناور محسوب می‌گردد.

سیستم جهانی ارتباطات اضطراری و ایمنی دریانوردی که عمدتاً برای خودکار نمودن مبادله علائم اضطراری و ایمنی کشتی‌ها طراحی شده دارای کیفیت بهتر، سرعت عمل بیشتر و روش بهره‌برداری ساده‌تری بوده و از انعطاف‌پذیری قابل توجهی نیز برخوردار است. از جمله خدمات ارتباطی این سیستم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• توانایی ارسال علائم اضطراری با حداقل 2 دستگاه فرستنده با فرکانس مجزا
• توانایی دریافت علائم اضطراری ساحل به دریا
• توانایی معادله پیام‌های اضطراری مابین شناورها
• توانایی مبادله پیام‌های مربوط به تجسس و نجات
• توانایی مبادله پیام همزمان با وقوع حادثه
• توانایی مبادله پیام‌های مربوط به تعیین موقعیت
• توانایی دریافت اطلاعات ایمنی دریانوردی
• توانایی مبادله پیام‌های عمومی و کنترل ترافیک دریایی
• توانایی مبادله پیام مابین اتاق‌های ناوبری شناورها

نواحی عملیاتی

با توجه به این که ارائه خدمات مربوط به سیستم جهانی ارتباطات اضطراری و ایمنی دریانوردی نیاز به بهره‌گیری از تجهیزات رادیویی متناسب با فاصله بین فرستنده و گیرنده و همچنین موقعیت آنها دارد. مناطق عملیاتی مربوط به خدمات GMDSS به 4 منطقه موسوم به A1 ، A2، A3 و A4 تقسیم گردیده است. حدود هریک از مناطق در ادامه بیان می‌شوند.

منطقه A1 : محدود به منطقه تحت پوشش سرویس سیستم رادیو سیار دریایی FM در باند VHF می‌باشد که شعاع حدود 20 تا 30 مایل دریایی از ایستگاه ساحلی را شامل است.

منطقه A2 : محدوده‌ی بعد از منطقه A1 که تحت پوشش سرویس‌های رادیو ساحلی باند MF بوده که شعاع حدود 100 تا 150 مایل دریایی از ایستگاه ساحلی را شامل است.

منطقه A3 : محدوده‌ی بعد از منطقه A2 که تحت پوشش شبکه جهانی اینمارست و همچنین سرویسهای رادیوساحلی باند HF می‌باشد. این پوشش عرض‌های جغرافیایی 70 درجه شمالی تا 70 درجه جنوبی را شامل است.

منطقه A4 : محدوده‌های خارج منطقه A3 ، یعنی مناطق قطبی شمال و جنوب .

در سیستم GMDSS تعداد دستگاهها و انواع آن حائز اهمیت بوده و صرفاً متأثر از ابعاد کشتی نبوده بلکه بستگی به بعد مسافت و مسیر و موقعیت شناور دارد. همچنین شایان توجه است که مجموعه تجهیزات GMDSS عمدتاً برای واحدهای شناور مورد نظر می‌باشد زیرا در ایستگاههای ساحلی سرویس‌های متفاوت را می‌توان از ایستگاههای مجزا ارائه نمود در حالیکه در مورد واحدهای شناور همه سرویسهای لازم می‌بایستی توسط ایستگاه کشتی قابل ارائه باشد.

تجهیزات اصلی

مهمترین اجزای مخابراتی و رادیویی GMDSS یک کشتی و یا واحد شناور عبارتند از:

• سیستم رادیو تلفنی VHF با امکان فراخوانی دیجیتال گزینشی (DSC)
• تجهیزات رادیویی باند MF و HF
• گیرنده ناوتکس
• دستگاههای واکی تاکی
• ترمینال اینمارست
• گیرنده GPS
• ترانسپوندر تجسس و نجات (SART)
• فرستنده تعیین موقعین اضطراری (EPIRB)
• تجهیزات AIS و LIRT

الگوی تجهیزات ایستگاه کشتی

در حالت عمومی و شرایط متعارف برای یک کشتی بزرگ که در آبهای بین‌المللی تردد می‌نماید سیستم GMDSS متشکل از اجزاء زیر خواهد بود :

1. دو دستگاه VHF/FM با امکانات DSC جهت کار روی کانال‌های مربوطه
2. یک دستگاه گیرنده ناوتکس و یدکی مربوطه
3. دو دستگاه رادیو MF با امکانات DSC
4. دو دستگاه رادیو MF/HF در باند 1.6 تا 27.5 مگاهرتز
5. یک دستگاه گیرنده نگهبان MF/HF با امکانات DSC
6. دو دستگاه EPIRB ماهواره قطبی با فرکانس 406 مگاهرتز
7. دو دستگاه ترانسپوندر تجسس و نجات SART
8. سه دستگاه واکی تاکی
9. دو دستگاه پایانه اینمارست نوع C
10. پایانه اینمارست نوع B (اختیاری)
11. یک دستگاه EPIRB ماهواره‌ای اینمارست (مدار ساکن استوایی)
12. تجهیزات رادیویی 2 طرفه به منظور ارتباطات در صحنه برای اهداف جستجو و نجات در فرکانس‌های هوانوردی 121.5 و 123.1 مگاهرتز (برای کشتی‌های مسافربری)

برای سایر واحدهای شناور نیز بر حسب نوع مأموریت و موقعیت تردد آنها می‌توان به تناسب تعداد تجهیزات را کاهش داد. در این خصوص باید مفاد فصل 4 مقررات سولاس و به ویژه مواد 7 تا 12 آن را در نظر گرفت. با توجه به اهمیت و کارآیی سیستم GMDSS امروزه علاوه بر واحدهای دریایی مذکور در مقررات سولاس که الزاماً مجهز به اینگونه تجهیزات هستند برای شناورهای کوچک نیز استفاده از نوع ساده این تجهیزات، قابل توصیه بوده و مورد حمایت بخش ایمنی سازمان IMO می‌باشد.

اصطلاحات خاصی برای توضیح شناورهایی که قادر به رفتن در زیر آب هستند وجود دارد که در حین مرور تاریخچه، به آنها اشاره می‌کنیم. بعضی از این نوع شناورها در مقایسه با انواع دیگر به خوبی مجهز شده‌اند، همانند نسبت قایق به کشتی. بطور مثال می‌توان با بکارگیری موشک‌های بالستیک در زیردریایی که نسبت وزنی آنها نیز می‌تواند دهها تن به هزاران تن باشد، اشاره کرد.

بحث تفاوت میان غوطه‌ور شونده‌ها (Submersible) و زیردریایی‌ها (Submarine)، تا پیدایش سیستم‌های رانش هسته‌ای و قابلیت کنترل از فضا که آنها را قادر می‌کرد ماه‌ها بطور کامل در زیر آب به گشت‌زنی بپردازند و به سلامت به مقصد برسند، مطرح نشده بود. تصویر تمام نمای "غوطه‌ور شونده" را اینطور می‌توان توضیح داد که وسیله‌ای که مجبور است اصولاً روی یا نزدیک سطح آب بکار گرفته شود تا دسترسی بیشتری به اتمسفر برای جذب اکسیژن جهت تنفس و موتورهای رانش احتراقی داشته باشد و در مواقعی هم برای پنهان ماندن از دید دشمن و یا انجام حمله توسط اژدر و یا در امان ماندن از حمله متقابل، می‌تواند به صورت متناوب به زیر آب رفته و بالا بیاید.

بهتر است بدانیم که هر زیردریایی، نوعی غوطه‌ور شونده است که از آن به صورت صفت استفاده می‌شود و می‌توان تفاوت صریح آن‌ها را نشان داد. در طی سال‌های گذشته وسایل ابتکاری بسیاری برای رفتن به زیر آب ابداع شده است. تورتل (Turtle) ساخته باشنل (Bushnell) در سال 1776 و ناتیلوس (Nautilus) ساخته فالتون (Fulton) در سال 1800 برای شکستن محاصره بنادر بریتانیایی توسط وسایل زیرآبی دارای سرنشین، استفاده شد. اکثر این طرح‌ها فاقد سیستم‌های تأمین انرژی مناسب بودند که نیاز به پیشرفت باتری‌ها و موتورهای احتراق داخلی داشتند تا آن‌ها را به شناورهایی که کاربرد واقعی داشته باشند، تبدیل کند. بدین منظور طرح‌های متفاوت بسیاری با ساختارهای متفاوت توسط مخترعین در کشورهای مختلف، آزمایش شد.

ROV یا ربات‌های دریایی

غوطه‌ور شونده‌های کوچک بدون سرنشین، که به نام "وسیله‌های کنترل شونده دریایی" یا همان MROV از آن‌ها یاد می‌شود، امروزه به صورت گسترده‌ای برای کار در اعماق زیاد آب و شرایط سخت، مورد استفاده قرار می‌گیرند. "وسیله‌های کنترل شونده" یا ROV ها، به راحتی می‌توانند به تعمیر دکل‌های نفت میان دریاها بپردازند و یا کشتی‌های مغروق را به سطح آب بازگردانند. این وسایل، با یک کابل باریک، به کنترل کننده خود متصل می‌شوند و اپراتور می‌تواند به راحتی به مشاهده تصاویر دریافت شده از اعماق دریا بپردازد. وضعیت کشتی غرق شده تایتانیک، توسط یکی از همین ROV ها به نمایش درآمد. از جمله بزرگترین ربات‌های دریایی می‌توان به ربات تحقیقاتی DSV Alvin اشاره کرد.

قسمی از فعالیت‌های صورت گرفته در کنار بندر است و این مجموعه فعالیت‌های ناوبری یا عملیات دریایی که دربرگیرنده‌ی کلیه فعالیت‌ها از لحظه پذیرش تا خروج شناور از محدوده بندر می‌باشد را می‌توان به شش صورت تقسیم‌بندی نمود که در ادامه به آن می‌پردازیم.

مجموعه فعالیت‌های ناوبری یا عملیات دریایی که دربرگیرنده‌ی کلیه فعالیت‌ها از لحظه پذیرش تا خروج شناور از محدوده بندر می‌باشد را می‌توان به صورت زیر تقسیم‌بندی نمود :

1. ورود به مدخل حوضچه بندری
2. آماده سازی برای پهلوگیری شامل چرخش‌های احتمالی مورد نیاز شناور و یا سایر روش‌های لازم برای این کار
3. پهلوگیری شناور به اسکله و مهاربندی آن
4. عملیات تخلیه و بارگیری در زمان توقف شناور در اسکله
5. جداسازی شناور از اسکله
6. خروج از حوضچه بندری

هنگامی که جریان ترافیک حرکت شناورها از آب‌های آزاد به سمت بندر در داخل مسیرها و کانال‌های دسترسی یا محدوده لنگرگاه بسیار شلوغ باشد با استفاده از سیستم شناسایی اتوماتیک (AIS) و سیستم ترافیک شناور (VTS) می‌توان کارآیی ترافیک کل شناورها و همچنین ایمنی حرکت آنها را ارتقا داد. سیستم‌های فوق به گونه‌ای طراحی می‌گردند که به طور خودکار با یکدیگر ارتباط داشته باشند و اطلاعات مربوط به جهت حرکت، سرعت حرکت و مسیر مورد نظر شناورها را با یکدیگر تبادل کنند. در شکل زیر سیستم کلی کنترل ترافیک شناور نمایش داده شده است. اطلاعات رادار به مرکز کنترل ترافیک ارسال می‌گردد و این اطلاعات به صورت نقاط روشن بر روی صفحه نمایشگر همراه با جزییات مربوطه نمایش داده می‌شود.

شناورها به طور خودکار شناسایی می‌شوند و در طی مسیر خود ردیابی می‌گردند و در صفحه نمایشگر مرکز کنترل ترافیک به صورت علامت‌های خاص همراه با نام و مسیر حرکت و سرعت حرکت نمایش داده می‌شوند. سیستم هشدار را می‌توان به گونه‌ای تنظیم نمود که هیچگونه دخالتی توسط کاربر تا زمانی که کاربر به اطلاعات بیشتری نیاز داشته باشد یا اخطاری توسط سیستم صادر شود صورت نپذیرد. این سیستم می‌تواند به طور همزمان اطلاعات چندین رادار را دریافت و پردازش کند و کفایت و قابلیت بسیار مناسب آن در چندین بندر به اثبات رسیده است. کلیه اطلاعات مربوط به حرکت شناورها را می‌توان ذخیره نمود و بعنوان منبع و مرجعی برای مدیران بندر، مسئولان بندری، بخش حفاظت بندر، محققان و گروه‌های امداد و نجات استفاده نمود. در مرکز کنترل، اطلاعات همراه با جزییات مربوطه بر روی صفحات نمایشگر مشاهده می‌گردد. تصمیم‌گیری برای زمان آغاز عملیات پهلوگیری و تعداد یدک‌کش‌های مورد نیاز برای کمک به شناور در جهت پهلوگیری، باید توسط راهنمای محلی یا ناخدای بندر همراه با ناخدای شناور و در نظر گرفتن شرایط جوی و استفاده یا عدم ایتفاده از موتورهای شناور برای پهلوگیری و سایر عوامل انجام شود. استفاده از راهنما برای کلیه تانکرهای نفت و گاز و شناورهای بزرگ در لنگرگاه اجباری است. طبق قوانین در داخل لنگرگاه برای هر شناور باید راهنما معرفی گردد.

برای انجام جابجایی‌ها و مانورها، کلیه شناورها باید در شرایط تعادل قابل قبولی قرار داشته باشند. به همین منظور شناورها باید به  میزان کافی در داخل خود، آب متعادل کننده داشته باشند تا به میزان کافی در آب دریا فرو روند. در برخی از بنادر نظیر پایانه‌های نفتی، لازم است که وزن کل شناور بیش از 35 درصد وزن کل اسمی شناور با در نظر گرفتن وزن بونکرها، آب آشامیدنی و مخازن باشد. حرکت و جابجایی شناور در زمان پهلوگیری و جداسازی، معمولاً با یکی از روش‌های زیر انجام می‌گردد :

1. با استفاده از موتور شناور، سکان، موتورهای سینه و لنگر شناور
2. با استفاده از یک یا چند یدک‌کش
3. با استفاده از لنگر شناور و با کمک یک یا چند یدک‌کش
4. با استفاه از کشنده‌ها (Winch) و با کمک یک یا چند یدک‌کش
5. با استفاده از بویه‌های مهاربندی و با کمک یک یا چند یدک‌کش
6. با ترکیب دو یا چند روش از روش‌های اشاره شده

معمولاً کلیه عملیات پهلوگیری و جداسازی با یکی از روش‌های 1 تا 3 قابل انجام می‌باشد. استفاده از روش 4 با کمک کشنده‌هایی به ظرفیت حدود 75 تن، نسبت به سایر روش‌ها از نظر فنی دارای مزیت‌هایی است. از دیدگاه فنی، کارآیی این روش به ویژه در شرایط وزش باد بیشتر از سایر روش‌ها می‌باشد؛ زیرا حساسیت کشنده‌ها نسبت به وزش باد کمتر از سایر روشهاست و نسبت به یدک‌کش‌ها نیز سرعت عملکرد بیشتری دارد. به دلیل ثابت بودن محل کشنده و دقت آن نسبت به یدک‌کش‌ها این روش از امنیت بالاتری نسبت به سایر روش‌ها برخوردار می‌باشد. با توجه به اینکه در تانکرهای بزرگ می‌توان با استفاده از این روش، تعداد یدک‌کش‌ها را کاهش داد، این روش اقتصادی‌تری هست. از دیدگاه حقوقی، این روش می‌تواند مسئولیت عملیات را از ناخدای شناور به ناخدای بندر یا راهنمای بندر منتقل کند. ( که این موضوع می‌تواند باعث بروز مشکلاتی گردد، برای مثال مسئله در زمانی که حادثه‌ای برای اسکله یا شناور در حین عملیات پهلوگیری رخ می‌دهد.)

در زمان جداسازی اضطراری تانکر در باد قوی و بدون کمک ید‌کش (مثلاً هنگام آتش‌سوزی سکوی بارگیری)، ممکن است تانکر نتواند به تنهایی و با قدرت موتورهای خود از اسکله جدا شود. اما اگر در حین پهلوگیری تانکر از لنگر خود استفاده نماید، با استفاده از موتورها و فشار به سمت خارج با کمک لنگر قادر به جداسازی خود از اسکله است. کلیه اسکله‌های مهم نظیر اسکله‌های تانکرهای نفت و گاز، باید به سیستم‌های کمکی پهلوگیری (DAS) تجهیز شوند. این تجهیزات باید اطلاعات زیر را ارائه دهد:

1. سرعت و جهت وزش باد و جریان آب دریا
2. ارتفاع امواج و ترازهای جزر و مد
3. سرعت پهلوگیری، فاصله تا اسکله و زاویه پهلوگیری شناور
4. زاویه پهلوگیری شناور در کلیه مراحل عملیات پهلوگیری
5. نیروهای مهاری اعمالی به بولاردها، قرقره‌ها و چرخ‌دنده‌های کشنده
6. اندازه‌گیری حرکت‌های طولی و عرضی وقتی بازوهای بارگیری به شناور متصل می‌گردند

با توجه به موارد فوق اهداف سیستم کمکی پهلوگیری، اندازه‌گیری سرعت، فاصله و زاویه نزدیک شدن از فاصله 300 متری تا زمان اتصال و توقف در مقابل فندرهای اسکله است. بعد از پهلوگیری شناور، عملیات اندازه‌گیری و کنترل موقعیت و وضعیت شناور با استفاده از فشار وارد بر سطح فندر یا تغییر شکل جانبی فندر انجام می‌گردد.

در تعداد بسیار زیادی از اسکله‌ها به ویژه اسکله‌های نفتی و پتروشیمی و اسکله‌های کالاهای فله این سیستم در حال استفاده است و به راهنمایی ایمن شناورها برای پهلوگیری کمک می‌کند. سیستم‌های کمک پهلوگیری به صورت سیستم‌های راداری و سیستم‌های صوتی در داخل آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این موضوع در شکل زیر با جزییات بیشتر نشان داده شده است.

تجربیات استفاده از دو سیستم فوق نشان داده است که نمی‌توان به سیستم‌های صوتی داخل آب اطمینان نمود. به دلیل ایجاد تلاطم در هنگام حرکت شناور، پراکندگی در انعکاس امواج، مشکلات مربوط به تعمیر در زیر آب و ... سیستم فوق دارای مشکلاتی می‌باشد. کلیه اطلاعات باید به طور دایم و پیوسته به عنوان تاریخچه‌ی اسکله ثبت گردند. به منظور افزایش سطح ایمنی در هنگام پهلوگیری باید نمایشگر بر روی اسکله نصب گردد. صفحه نمایشگر باید بر روی پایه‌های ثابت با ارتفاع حداقل دو متر از روی عرشه نصب گردد و اطلاعات مربوط به فاصله و سرعت سینه و پاشنه نسبت به لبه اسکله در آن ثبت گردد. ابعاد نمایشگر باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا ناخدای شناور و راهنما بتوانند اطلاعات ثبت شده بر روی آن را از فاصله 200 متری مشاهده کنند. کلیه اطلاعات جمع‌آوری شده از سیستم کمکی باید در واحد کنترل بر روی نمایشگر قابل مشاهده باشد. در این نمایشگر باید وضعیت اسکله و شناور در یک پلان نمایش داده شده و وضعیت واقعی مهاربندی شناور و نیروی وارد به مهاربندها، ارتفاع امواج، سرعت و جهت وزش باد و سرعت و جهت جریان آب نیز نشان داده شود.

عملیات مهاربندی تانکرها باید تحت نظر ناخدای تانکر و با کمک راهنما، ناخدای یدک‌کش و مسئول مهاربندی پایانه انجام شود. مسئول مهاربندی پایانه می‌تواند در عملیات مهاربندی به دلیل خطراتی که ملاحظه می‌کند دخالت نماید و به ناخدای شناور دستور کاهش سرعت پهلوگیری دهد و یا در بدترین وضعیت، مجوز پهلوگیری شناور را باطل نموده، عملیات را متوقف نماید. حداکثر سرعت مجاز پهلوگیری یک شناور برابر با 0.66 سرعت پهلوگیری طرح می‌باشد. هنگامی که شناور به اسکله نزدیک شد، قایق‌های مهاربند، طناب‌های مهاری جلو و عقب شناور را به سمت محل‌های مهاربندی بر روی اسکله هدایت می‌کنند. سپس طناب مهار ارتجاعی شناور به اسکله بسته می‌شود. در این مرحله با استفاده از طناب‌های مهاری ابتدایی و انتهایی شناور و یدک‌کش‌ها می‌توان موقعیت شناور را تنظیم نمود. زاویه پهلوگیری بین شناور و لبه اسکله در حین مرحله نهایی عملیات، نباید بیش از 3 تا 5 درجه باشد. علاوه بر نصب تجهیزات سنتی نظیر بادنما و ... که در محل‌های مختلف نظیر فرودگاه‌ها و ... نصب می‌گردد، توصیه می‌شود که سیستم‌های کنترل الکترونیکی برای اندازه‌گیری باد، امواج جریان آب و جزر و مد در محدوده اسکله‌ها نصب گردند.

لنگرگاه محدوده‌ای از حوضچه‌ی روبروی اسکله می‌باشد که در آنجا شناورها منتظر بهبود شرایط آب و هوایی، منتظر حرکت برای پهلوگیری به اسکله، توقف به دلیل اعمال قرنطینه یا به هر دلیل دیگری می‌باشند.

در برخی موارد نیز به دلیل حمل کالاهای خطرناک نظیر مواد منفجره، محدوده لنگرگاه ایجاد می‌گردد. سطح مورد نیاز برای لنگر شناورها به عواملی نظیر تعداد، نوع و ابعاد شناورهایی که نیاز به مهار دارند و همچنین سیستم‌های مهاربندی مورد استفاده وابسته است. انتخاب سیستم مهاربندی به عواملی نظیر ابعاد شناور، میزان مهار مورد نیاز، کیفیت مصالح موجود در بستر دریا و شرایط آب و هوایی بستگی دارد. به عنوان یک قاعده کلی، تأسیسات بندری باید برای شناورهای کوچک محدوده‌های لنگرگاهی ایجاد نمایند تا در زمانی که شرایط آب و هوایی نامساعد می‌باشد، یا شناورها منتظر خالی شدن اسکله‌ها برای پهلوگیری می‌باشند مشکلی برایشان بوجود نیاید. برای شناورهای بزرگتر می‌توان لنگرگاه ایجاد نمود و یا در هنگامی که شرایط آب و هوایی نامناسب باشد، آنها را به داخل دریای آزاد حرکت داد. محدوده فوق باید در محلی قرار گیرد که بطور طبیعی یا بوسیله موج شکن از اثرات امواج مصون بماند و همچنین نزدیک محدوده اصلی بندر و خارج از مسیر اصلی عبور و مرور شناورها باشد. با توجه به طول زنجیر لنگر شناورها، حداکثر عمق آب در لنگرگاه به حدود 50 تا 60 متر محدود می‌گردد. در این محدوده کف دریا نباید خیلی سخت باشد به گونه‌ای که لنگر بر روی آن کشیده شود و همچنین نباید به قدری نرم باشد که در کف دریا گیر کند. برای مهار نمودن شناور علاوه بر کنترل کلیه رفت و آمدها به بندر، شرایط و قوانین زیر نیز باید تأمین گردد:

1. برقراری ارتباط 24 ساعته رادیویی با برج کنترل در بندر
2. کنترل موردی برای اطمینان از عدم جابجایی شناور مهار شده
3. هنگامی که سرعت باد از 20 متر بر ثانیه تجاوز کند، موتورهای شناور باید در حالت آماده قرار گیرند، تا در صورت نیاز محدوده بندری را ترک نماید.
4. 15 دقیقه قبل از آزادسازی لنگر، موضوع را به اطلاع مسئولین بندری برساند

شناور می‌تواند به وسیله لنگر خود یا مجموعه‌ای از بویه‌های مهاری و یا ترکیبی از هر دو مهار گردد.

در بحث طراحی شناور، نیاز است تا طول کشتی اندازه‌گیری شود. اما همانطور که می‌دانیم کشتی، وسیله‌ای هموار نیست. یعنی طول کشتی را از هر نقطه‌ای که حساب کنیم، متفاوت در می‌آید. بر این اساس، مهندسان این حرفه، اقدام به تعریف طول‌هایی برای شناور کردند و از آنها در طراحی و... استفاده می‌کنند.

طول کلی (Length Overall)

این طول شناور که اغلب با LOA شناخته می‌شود، بیانگر حداکثر طول شناور است. این طول، فاصله بین ابتدایی‌ترین نقطه و انتهایی‌ترین نقطه روی بدنه کشتی است. از LOA، اغلب برای محاسبه ابعاد طولی شناور در جاهایی که طول، اهمیت پیدا می‌کند استفاده می‌گردد مثلاً هنگام پهلوگیری شناور، به ازای هر متر طول کشتی، باید مبلغی پرداخت شود. از LOA برای محاسبه مبلغ نهایی استفاده می‌گردد.

طبق آن‌چه کفته شد، LOA یعنی همان طول بدنه، پس اگر در شناوری مانند کشتی‌های صیادی، تجهیزات اضافه‌ای روی آن نصب شده باشد که سبب افزایش طول شناور گردد، ترجیحاٌ آن را جزو LOA حساب نمی‌کنند. گفتیم "ترجیحاً" پس امکان دارد در برخی مراجع، چنین اتفاقی رخ دهد. برای جلوگیری از اشتباه، اصطلاحات دیگری برای محاسبه طول چنین شناورهایی بکار می‌رود مانند : "Sparred length", "Total length including bowsprit", "Mooring length" و "LOA including bowsprit"

طول بدنه (Length Of Hull)

در استاندارد ISO 8666 برای قایق‌های کوچک، "طول بدنه" (LOH) را حساب می‌کنند که اغلب از LOA کوچکتر است.

طول آبخور (Loaded Waterline Length)

نوع دیگری از محاسبه طول شناور، طول آبخور یا همان LWL است و اغلب برای محاسبات هیدرواستاتیکی و هیدرودینامیکی شناور استفاده می‌شود. مقدار این طول همانطور که از اسمش پیداست، برابر است با طولی از بدنه که در آب قرار گرفته است.

طول بین دو عمود (Length between perpendiculars)

طول بین دو عمود که عموماً با LBP شناخته می‌شود، برابر است با فاصله‌ی بین محل آبخور سینه، تا خط عمودی که از سکان پاشنه می‌گذرد. (برای درک بهتر به شکل توجه کنید). از این طول نیز برای محاسبات طراحی استفاده می‌شود.

معماری دریایی یا Naval architecture که در ایران به کشتی سازی مشهور است، یک رشته مهندسی می‌باشد که مباحث اصلی آن، شامل پژوهش‌های بنیادی و کاربردی، طراحی، توسعه، ارزیابی و محاسبات در تمام مراحل حیات یک وسیله نقلیه دریایی است. از فعالیت‌های اصلی این علم می‌توان به طراحی اولیه شناور، طراحی دقیق، اجرای آزمایش‌های مختلف روی شناور، ساخت، به آب‌اندازی، عملیات نگهداری و تعمیر اشاره کرد. معماری دریایی همچنین شامل تدوین مقررات ایمنی و کنترل خسارت، و تصویب و صدور گواهینامه طراحی کشتی برای پاسخگویی به الزامات قانونی است.

موضوعات اصلی

موضوعات و مباحث اصلی که در علم "معماری دریایی" مطرح هستند بدین شرح می‌باشد:

• هیدرواستاتیک (Hydrostatics)

هیدرواستاتیک، علمی است که به بررسی شرایط یک جسم ساکن در آب پرداخته و وضعیت شناوری آن را معین می‌کند. برای این‌کار مشخصه‌هایی مانند بویانسی (buoyancy)، شیب عرضی، شیب طولی (Trim) و... مطرح می‌شود. یکی از زیرمجموعه‌های این علم، مبحث پایداری (Stability) است که طبق نامش، پایداری شناور را در حالت‌های بحرانی مانند وزش باد، به آب اندازی و... مشخص می‌کند.

• هیدرودینامیک (Hydrodynamics)

این علم، جریان آبی پیرامون بدنه، سینه یا پاشنه و سایر اجزای شناور مانند پروانه  را بررسی کرده و به محاسبه مواردی مانند مقاومت در حرکت، نیروی پیشرانش و... می‌پردازد.

• چیدمان و جانمایی (Arrangements)

در این بخش به بررسی نحوه چیدمان اجزای شناور، دسترسی‌ها، وضعیت آرگونومیک بدن، تعیین ظرفیت شناور و مراحل ساخت پرداخته می‌شود.

• ساخت (Construction)

این بخش بستگی به مواد به کار رفته در شناور دارد. مثلاً اگر موادی مثل آلومینیوم یا فولاد بکار گرفته شوند، مباحثی مانند جوشکاری، صافکاری یا رولینگ، برشکاری و خم‌کاری مطرح می‌شوند.

تجربه یا علم؟

در قدیم، بحث معماری دریایی بیشتر به تجربه نیاز داشت تا علم. ساخت شناور عموماً با اقتباس از یک شناور دیگر صورت می‌گرفت و یا با آزمون و خطا پیش می‌رفت. تغییرات ناگهانی و ایده‌های نو در شکل شناورها، اکثراً با استقبال خوبی مواجه نمی‌شد زیرا نتایج اغلب آن‌ها، غرق شدن شناور  و شکست ایده بود. با گذشت زمان و ایجاد رایانه‌های کم هزینه و مدرن، معماران دریایی، با دقت بیشتری عملکرد وسیله نقلیه دریایی خود را پیش‌بینی کردند. این ابزار تمامی تحلیل‌های پایداری در حالت سالم و صدمه دیده، دینامیکی، سازه‌ای، رانش، مقاومت و بهینه‌سازی زیستی شناور را انجام دادند. اکنون، داده‌های جدید در صنعت کشتی‌سازی از طریق برگزاری همایش‌ها و کنفرانس‌های متعدد و بین‌المللی، بین معماران دریایی به اشتراک گذاشته می‌شود. مباحثی مانند دینامیک سیالات عددی (CFD) نیز سبب افزایش قدرت تحلیل معماران دریایی در ساخت یک شناور شد.

معمار دریایی

با توجه به پیچیدگی عملیات ساخت در محیط دریایی، اغلب پروژه‌های دریایی، توسط چندین گروه متخصص به صورت مجزا و در عین حال، با همکاری یکدیگر انجام می‌شود که در این بین نیاز به یک رهبر برای هماهنگ‌سازی و برنامه‌ریزی است. این رهبر، از بین معماران دریایی انتخاب می‌شود.  چراکه اغلب افراد گروه، در زمینه‌ای خاص تبهر دارند اما یک معمار دریایی از اغلب علوم مرتبط با حرفه خود، سررشته دارد. دلیل این پیچیدگی هم واضح است. ابزارهای تحلیلی و محاسباتی نسبت به سایر علوم مثلا طراحی هواپیما، خودرو و حتی فضاپیما کمتر است.

یک معمار دریایی، مهندسی است که وظیفه طراحی، ساخت و تعمیر کشتی‌ها، قایق‌ها، سازه‌های فراساحلی و سایر شناورها را (اعم از تجاری یا نظامی) دارد. شناورهایی همچون:

• کشتی‌های تجاری : نفت‌کش، شناورهای حمل گاز، فله برها و کانتیرنربرها
• کشتی‌های مسافربری و حمل خودرو
• ناوهای جنگی: ناوشکن‌ها، ناوچه‌ها و...
• زیردریایی‌ها و شناورهای زیرآبی
• یخ‌شکن‌ها
• شناورهای چند بدنه، هاورکرافت، هیدروفویلی و...
• بارج‌ها، شناورهای صیادی و عملیاتی، لنگرانداز و...
• قایق‌های بادبانی تفریحی
• سازه‌های فراساحلی: سکوهای نفتی و...

برخی از این شناورها مانند سوپرتانکرها از عظیم‌ترین و برخی مانند ناوهای هواپیمابر از پیچیده‌ترین سازه‌های دریایی ساخته شده به دست بشر هستند. مهندسی مدرن در این زمینه، اساساً به صورت یک فعالیت تیمی است. بر این اساس یک معمار دریایی باید توانایی مدیریت و تحلیل انواع نظریات ضد و نقیضی را که توسط اعضای گروه منتشر می‌شود، داشته باشد. علاوه بر این نقش رهبری گروه، معمار دریایی باید توانایی این را داشته باشد تا طرحی بهینه از لحاظ اقتصادی، ایمنی و زیست محیطی تولید کند. پس به همین دلیل یک معمار دریایی باید درک درستی از اغلب شاخه‌های مهندسی را داشته باشد.

معماران دریایی به طور معمول، برای کارخانجات کشتی‌سازی، صاحبان کشتی‌ها، شرکت‌های مشاوره و طراحی، تولید کنندگان تجهیزات، سازمان‌های طبقه‌بندی، مراجع قانونی (ادارات و نیروهای دریایی نظامی) و دولت‌ها کار می‌کنند.

به طور کلی هدف از ساخت سازه پهلوگیری (اسکله) ایجاد پیشانی قائم جهت پهلوگیری ایمن شناورها می‌باشد. برای دستیابی به این هدف، دو روش کلی به منظور ساخت این سازه‌ها وجود دارد : اسکله‌های بسته (صلب) و اسکله‌های باز. در این بخش به بررسی انواع اسکله می پردازیم.

اسکله‌های بسته

در این اسکله‌ها، از دیوار قائمی در پیشانی اسکله استفاده شده و پشت اسکله با مصالح خاکی پر می‌گردد. دیوار قائم وظیفه تحمل بارهای افقی ناشی از پشته ریزی اسکله‌ها و بارهای زنده روی عرشه اسکله و سایر بارها را دارد. اسکله‌های بسته را بر اساس سازه دیوار پیشانی به دو گروه اصلی تقسیم بندی می‌کنند :

اسکله وزنی : در اسکله‌های وزنی، دیوار، نیروهای ناشی از خاکریزی، بارهای اجرایی و بهره‌برداری و کلیه بارهای قائم و جانبی اعمال شده به دیوار پیشانی را تحمل می‌نماید.
اسکله با دیواره سپری : در این اسکله‌ها، دیوار پیشانی به تنهایی قادر به تحمل بارهای اعمالی نمی‌باشد و برای تحمل این بارها، باید دیوار پیشانی را توسط مهارها به صفحه مهاری، دیوار، سنگ و ... در پشت اسکله مهار نمود.

اسکله‌های باز

در این اسکله‌ها از انتهای بخش لایروبی شده و یا خاکریزی شده تا پیشانی اسکله بوسیله عرشه‌ای که بر روی شمع‌ها یا دیوارهای ناپیوسته اجرا می‌شود پوشیده می‌گردد. ارائه روش صریح برای انتخاب اسکله در مکان خاص مشکل است. علاوه بر عوامل اقتصادی و فنی به عنوان عوامل اصلی، باید موارد ذیل نیز لحاظ گردند :

• کلیه اسکله‌ها باید به گونه‌ای طراحی و ساحته شوند که به طور ایمن در مقابل بارهای قائم نظیر بارهای زنده، کامیون‌ها، جرثقیل‌ها و ... و بارهای جانبی حاصل از ضربه شناور، باد، زلزله، خاکریز پشت اسکله و... مقاومت نمایند.
• به طور معمول، اسکله‌های بسته در مقام مقایسه با اسکله‌های باز، در برابر بارهای قائم و جانبی، ظرفیت بزرگتری را دارا می‌باشند. با توجه به اینکه در اسکله‌های بسته، وزن مرده سازه بخش عمده‌ای از بارهای اسکله می‌باشد، نسبت آن به بار کل اسکله در مقایسه با اسکله‌های باز بیشتر است و در نتیجه این اسکله‌ها در برابر افزایش بار زنده دارای حساسیت کمتری هستند به همین دلیل ضریب اطمینان مورد استفاده برای طراحی اسکله‌های بسته، معمولاً کمتر از اسکله‌های باز می‌باشد.

موتورهای دیزلی یک نمونه از ماشین‌های درون سوز است. عمل احتراق از طریق تزریق سوخت به هوای داغ و متراکم داخل محفظه احتراق انجام می‌پذیرد. موتور دیزل همانند تمامی ماشین‌های درون سوز یک چرخه ثابت را تعقیب می‌کند که در دو یا چهار ضربه انجام می‌پذیرد. ضربه (کورس سیلندر) عبارتست از فاصله بین دو نقطه منتهی الیه پیستون. هر ضربه در نیم دور لنگ کامل می‌گردد.

موتورهای چهار زمانه

برش یک موتور چهار زمانه در شکل زیر دیده می‌شود. موتور تشکیل شده از یک پیستون که در داخل یک سیلندر سمت بالا و پایین در حرکت است و سیلندر از بالا توسط سر سیلندر پوشیده شده است. سوخت پایینی که سوخت از طریق آن وارد سیلندر می‌شود در سر سیلندر جای گرفته است. سوپاپ‌های ورودی هوا و خروجی گازهای اگزوز نیز در سرسیلندر قرار گرفته‌اند و توسط فنر در حالت بسته نگهداشته می‌شوند. پیستون توسط انگشتی (گژن پین) به شاتون متصل شده است. سر بزرگتر یا سر پایینی شاتون به میل لنگ وصل شده است. با چنین قطعاتی حرکات خطی (سمت بالا و پایین) پیستون تبدیل به حرکت چرخش (دورانی) میل لنگ میگردد. میل لنگ از طریق چرخ‌دنده‌ها (یا زنجیر و چرخ‌دنده) میل بادامک را به حرکت درآورده و میل بادامک مستقیماً یا از طریق میل واسطه اسبک‌ها را به حرکت می‌اندازد. اسبک‌ها به نوبه خود باعث بازشدن سوپاپ‌های هوای ورودی و گازهای خروجی می‌شوند. میل بادامک از نظر زمانی طوری تنظیم شده است تا در نقطه صحیحی از چرخه (سیکل) سوپاپ‌ها را باز کند. میل لنگ توسط محفظه میل لنگ و بدنه موتور احاطه شده است. بدنه موتور نیز تکیه‌گاه سیلندرها بوده  یاتاقان‌های میل لنگ را نیز در خود جای می‌دهد. اطراف سیلندرها و سر سیلندرها مجراهایی جهت عبور جریان آب سرد تعبیه گردیده است.

موتورهای دوزمانه

برش یک موتور دوزمانه در شکل زیر دیده می‌شود. پیستون محکم به دسته پیستون متصل گشته که انتهای دیگر دسته پیستون به یک یاتاقان با مقطع صلیبی متصل است. سر فوقانی شاتون نیز به یاتاقان با مقطع صلیبی متصل می‌باشد. دریچه‌هایی که در لایه‌ی داخلی سیلندر برای ورود هوا تعبیه گشته‌اند ولی سوپاپ‌های خروجی گازهای اگزوز در سر سیلندر قرار دارند. هوای مورد نیازها احتراق توسط توربوشارژ که محرک آن گازهای خروجی اگزوز می‌باشد متراکم می‌شود. میل لنگ در محدوده دسته موتور و بوسیله یاتاقان اصلی موتور استقرار یافته است. شاسی اصلی موتور ( که به چهارچوب‌های A معروف است) روی صفحع اصلی موتور نصب شده و راهنماهایی را در خود جای می‌دهد که مقطع صلیبی در آن به بالا و پایین حرکت می‌کند. بالای شاسی اصلی موتور، محفظه سیلندرها، سرسیلندرها و شبکه هوای ورودی مورد نیاز احتراق قرار دارد.

مقایسه سیکل‌های دوزمانه و چهارزمانه‌

اختلاف اصلی بین دو سیکل دوزمانه و چهارزمانه در مقدار نیرویی است که در هرکدام تولید می‌گردد. در موتورهای دوزمانه در هر دور، یک ضربه کاری (نیرو) تولید شده که بطور تئوریک، این دو برابر نیرویی است که یک موتور چهارزمانه با حجم سیلندر مشابه تولید می‌کند. اما بعلت عمل تنظیف که از بازدهی بالایی برخوردار نیست و سایر تلفات کاری، برتری قدرت موتور دوزمانه به 1.8 محدود می‌گردد.  برای یک نیروی مشخص موتوری، موتورهای دوزمانه بطور محسوسی سبک‌تر خواهند بود که نکته بسیار مهمی برای کشتی محسوب می‌شود. همچنین موتورهای چهارزمانه احتیاج به یک مکانیزم پیچیده‌ای جهت کار سوپاپ‌ها دارند که موتورهای دوزمانه فاقد چنین مکانیزمی هستند. اما در عوض موتورهای چهارزمانه در سرعت‌های زیاد از راندمان بالایی برخوردار هستند که این خود جبران‌کننده کمبود نیروی آن است. مزیت دیگر موتورهای چهارزمانه مصرف کم روغن آن می‌باشد.

انواع موتورها کاربرد خود را دارند و برای کشتی، موتور دیزلی دوزمانه سرعت کم را به عنوان نیروی رانش اصلی انتخاب کرده‌اند (بین 90 تا 120 دور در دقیقه). در این سرعت کم نیاز به جعبه دنده تقلیل بین موتور و پروانه نمی‌باشد. موتورهای چهارزمانه (رده سرعت متوسط و بین 250 تا 750 دور در دقیقه) در مولدهای برق دیزلی کاربرد دارند، ولی بعضی اوقات نیز به عنوان نیروی رانش اصلی کشتی از آن‌ها استفاده می‌شود که در این صورت از جعبه دنده تقلیل دهنده که سرعت پروانه را به 90 تا 120 دور در دقیقه می‌رساند، استفاده می‌گردد.

محاسبه توان موتور

توان موتور به دو صورت اندازه‌گیری می‌شود: توان تولید شده در سیلندرها و توان موجود در محور اصلی (توان نهایی). توان تولید شده در سیلندرها متعاقب احتراق در سیلندرها و توسط یک توان سنج اندازه‌گیری می‌شود. توان محوری همان توان موجود در محور خروجی موتور است. (پس از کم کردن تلفات مختلف) که به پروانه منتقل می‌شود و توسط پیچش سنج (Torsion Meter) اندازه‌گیری می‌شود. دستگاه اندازه‌گیری توان موتور (شکل زیر) از یک پیستون کوچک و با اندازه معلوم که در داخل سیلندری و در مقابل یک فنر مدرج حرکت می‌کند، تشکیل شده است. یک اهرم بندی مخصوص، حرکات پیستون را پس از بزرگ کردن به غلطکی که یک تکه کاغذ یا کارت مخصوصی دور آن پیچیده شده است منتقل می‌کند. غلطک تحت کشش یک سیم نوسان نموده (حرکت به سمت عقب و جلو) و این سیم با یک مکانیزم رفت و برگشتی و متناسب با حرکات پیستون در سیلندر موتور حرکت می‌کند. عقربه نیز به نوبه خود ترسیم کننده نمودار فشار گاز سیلندر موتور در نقاط مختلف چرخه کاری است مساحت نمودار ترسیم شده مبین توان تولید شده در سیلندر مربوطه است. با در دست داشتن فاکتورهایی چون، مقیاس حرکات، درجه فنر و بعضی دیگر از اطلاعات مربوط به موتور، نیروی هر سیلندر محاسبه می‌گردد.

نمونه‌هایی از موتورهای دیزلی دریایی

• داکسفورد (DOXFORD)

داکسفورد، از انواع موتورهای دیزلی دوزمانه، پیستون متقابل، تک عملی (به ماشینی تک عمل میگویند که در یک رفت و برگشت پیستون یک بار کار انجام می‌دهد) می‌باشد. هر سیلندر دارای دو پیستون بوده که بطرف همدیگر حرکت کرده و یا از محفظه احتراق مرکزی دور می‌شوند. روی میل لنگ سه محل اتصال برای سه شاتون در نظر گرفته شده است که شاتون مرکزی توسط پیستون پایینی حرکت کرده و دوتای بیرونی توسط پیستون بالایی به حرکت در می‌آیند. نظم و ترتیب این موتور در شکل زیر نشان داده شده که در آن قسمت‌های مختلف متحرک در ارتباط با پیستون و میل لنگ دیده می‌شوند. طراحی این موتورها توازن بسیار عالی را تضمین می‌کند. به عنوان مثال ضربه پیستون پایینی، بزرگتر از ضربه پیستون بالایی می‌باشد تا توازن قسمت‌های رفت و برگشتی حفظ شود. با اتصال پیستون بالا و پایین به میل لنگ، نیروی حاصله از احتراق مستقیماً به قسمت‌های متحرک انتقال می‌یابد. با استفاده از این حقیقت پایه صفحه اصلی موتور سبک ساخته شده و به پیچ‌های اتصال بلند نیازی نخواهد بود.

ساختمان موتور از یک صفحه اصلی تک واحدیِ جعبه‌ای شکل، و ستون‌های روی آن را پایه‌های جداگانه و یک ستون مرکز تشکیل داده است. محفظه میانی موتور نیز به صورت یک جعبه‌ی جوشکاری شده است که روی آن محفظه‌ی سیلندر قرار گرفته است. لایه‌های داخلی سیلندر در محفظه میانی فرو رفته که محفظه هوای تنظیف را تشکیل می‌دهد.

• سولزر (SULZER)

سولزر RND از انواع موتورهای دیزلی دوزمانه تک عملی با قابلیت کار معکوس و سرعت کم می‌باشد. سیستم کاری هر سیلندر تشکیل شده از: یک پیستون، دسته پیستون و شاتون که روی میل لنگ متصل شده است. نظم و ترتیب مذکور در شکل زیر نشان داده شده است. برای ساختن صفحه اصلی، از طرح دوجداره استفاده شده که تیرآهن‌های طولی با مقطع جعبه‌ای شکل در آن بکار رفته است. چهارچوب‌های A شکل، روی صفحه اصلی سوار شده و بار محفظه میانی و بلوک سیلندرها را تحمل می‌کند.

روغن موتور از طریق یک سیستم فشار متوسط و یک سیستم فشار کم تأمین می‌شود. سیستم فشار کم، یاتاقان‌های اصلی و سایر یاتاقان‌ها را روغن‌کاری می‌نماید و سیستم فشار متوسط روغن را به یاتاقان‌های مقطع صلیبی می‌رساند. برای روغن رسانی به یاتاقان‌های مقطع صلیبی از لوله‌های مفصلی استفاده شده است. در تزریق سوخت از سیستم پمپ‌های ضربانی استفاده شده و یک ناظم هیدرولیکی از نوع woodward کنترل سرعت موتور را به عهده دارد.

• پیل استیک (PIELSTICK)

پیل استیک‌ها، موتورهای تک عملی، سرعت متوسط، چهارزمانه و قابل کار معکوس هستند و در دو نوع معمولی و خورجینی (جناغی) وجود دارند. قطعات محرکه این موتورها که از نوع پیستون خرطومی می‌باشند تشکیل شده است از پیستون و یک شاتون که پیستون را به میل لنگ متصل می‌نماید. نظم و ترتیب موتور PC-4 در شکل زیر نشان داده شده است.

روغن یاتاقان‌ها و روغن خنک کننده پیستون از یک سیستم مشترک تأمین می‌گردد. موتور دارای کارتر خشک است که مکش روغن در آن از یک مخزن جداگانه صورت می‌پذیرد. پوسته سیلندرها، سرسیلندرها و قفس‌های سوپاپ‌های اگزوز توسط آب خنک می‌شوند. خنک کننده هوای مورد نیاز احتراق بنابر نیاز، از آب شیرین یا آب دریا استفاده می‌کند. تزریق سوخت از سیستم پمپ‌های ضربه‌ای استفاده کرده و کنترل سرعت موتور توسط یک ناظم هیدرولیکی از نوع "وودوارد" انجام می‌گیرد.

عمولاً به ماشین آلات غیر از واحد رانش اصلی کشتی، ماشین آلات فرعی گویند، اگرچه بدون بعضی از این ماشین آلات فرعی، سیستم رانش اصلی نمی‌تواند برای مدت طولانی به کار خود ادامه دهد. ماشین آلات فرعی که در اینجا مطرح خواهند شد عبارت است از: کمپرسورهای هوا، مبدل‌های گرمایی، دستگاه تقطیر، دستگاه جداکننده آب و روغن، دستگاه‌های استحاله‌ی فاضلاب و دستگاه سوزاننده ضایعات.

کمپرسورهای هوا

هوای فشرده کاربردهای زیادی در کشتی دارد. از هوای مورد نیاز استارت موتورهای دیزلی گرفته، تا تمیز کردن ماشین آلات در زمان تعمیر و نگه‌داری، جزء کاربردهای هوای فشرده است. فشارهای 25 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (بار) و بیشتر توسط ماشین‌های چند مرحله‌ای تولید می‌شود. در این ماشین، ابتدا هوا متراکم می‌گردد. پس از سرد شدن، به فشار بالاتر رسانده شده و پروسه کاری به همین ترتیب ادامه می‌یابد.

مبدل‌های گرمایی

به طور کلی مبدل‌های گرمایی در کشتی، خنک کننده‌هایی هستند که در آن‌ها یک مایع داغ توسط آب دریا خنک می‌شود. در مواردی نیز نیاز به گرم کردن یک مایع می‌باشد، به طور مثال در گرم‌کننده‌های سوخت و گرم‌کنده‌های آب دریا، برای تمیز کردن مخازن و... . اگرچه چگالنده اصلی در کشتی بخاری و دستگاه تقطیر آب، مبدل‌های گرمایی هستند، ولی بطور جداگانه مورد بررسی قرار می‌گیرند. با جریان یافتن دو مایع مختلف در دو سمت سطوح مختلف لوله‌ها، تبادل گرمایشی انجام می‌گیرد. گرما از طریق سطوح هادی از مایع داغ به مایع سرد انتقال می‌یابد و حرارت دیواره‌های هادی، متوسط حرارت دو مایع می‌باشد. در مبدل‌های گرمایی دریایی غالباً دو مایع در خلاف جهت یکدیگر جریان می‌یابند که به حرکت مخالف یا متقابل موسوم است. در چنین نظم و ترتیبی یک اختلاف درجه حرارت تقریباً ثابت بین دو مایع برقرار شده و در نتیجه حداکثر انتقال حرارت در سطوح موجود صورت خواهد گرفت.

خنک کننده‌ها

خنک کننده‌های دریایی به دو گروه بشکه‌ای و صفحه‌ای تقسیم می‌شوند که در اینجا هر دو نوع را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

• خنک کننده‌های بشکه‌ای

در طرح سردکننده بشکه‌ای، یک دسته یا مجموعه‌ای از لوله‌ها در داخل یک پوسته قرار می‌گیرند. (شکل زیر) صفحات انتهایی در دو سر پوسته بطور آب بندی شده قرار دارند. پیش‌بینی‌های لازمه در یکی از آن‌ها جهت انبساط خنک‌کننده به عمل آمده است. لوله‌اه بطور آب‌بندی در صفحات انتهایی استقرار یافته و مجرایی را جهت عبور مایع سرد کننده بوجود می‌آورند. جعبه‌های آب، صفحات لوله‌ها را در برگرفته و پوسته را می‌بندند.

• خنک کننده‌های صفحه‌ای

مبدل‌های گرمایی صفحه‌ای از یکسری صفحات پرسی تشکیل شده‌اند که بوسیله مواد آب‌بندی احاطه گردیده و توسط یک قاب در یک مجموعه نگهداشته می‌شوند. انشعابات ورودی و خروجی برای هر مایع به یک صفحه انتهایی وصل شده است. (شکل زیر) آب‌بندها، بین صفحات به شکلی قرار گرفته‌اند تا مجراهایی که برای آب خنک کننده و آب داغ بوجود بیاورند. صفحات دارای طرح‌های مختلف یا چین خوردگی‌هایی است تا انتقال گرما را تسهیل نموده، همچنین پایه نگهدارنده‌ای برای سطوح مسطح بزرگ تشکیل دهد. در هریک از نقاط انشعاب یک آب بند دوبله با یک سوراخ تخلیه به منظور آشکار شدن نشتی و جلوگیری از اختلاط یا آلودگی تعبیه گردیده است.

گرم‌کننده‌ها

گرم کننده‌ها، مانند گرم‌کننده‌هایی که برای سوخت سنگین بکار می‌رود، از نوع بشکه‌ای بوده و ساختمان آن‌ها همانند سرد کننده‌ها می‌باشد. عامل گرم‌کننده‌ها در اکثر موارد بخار تقطیر شده است.

سیستم‌های تقطیر آب

تقطیر عبارتست از تولید آب خالص از آب دریا که بوسیله تبخیر آب و تبدیل مجدد بخار به آب حاصل می‌گردد. آب خالص، با تبخیر آب دریا بوسیله به جوش آوردن یا بوسیله تبخیر آنی تهیه می‌شود. در جریان این تبخیر، حدود 32000 قسمت مواد ناخالص حل شده در آب دریا، به یک یا دو قسمت ناخالصی تقلیل می‌یابد. دستگاهی که مورد استفاده قرار می‌گیرد "دستگاه تقطیر" نامیده می‌شود، اگرچه به آن "آب مقطرساز" نیز اطلاق می‌گردد.

جداکننده آب و روغن (دستگاه تصفیه ضایعات سوختی و روغنی)

دستگاه تصفیه مایعات سوختی و روغنی برای جلوگیری از ارسال مایعات آلوده به مواد روغنی به بیرون از کشتی، در هنگام پمپاژ خن موتورخانه، مخازن سوخت و روغن و... می‌باشد. مقررات بین‌المللی در رابطه با جلوگیری از آلودگی محیط دریاها، به تدریج از شدت عمل بیشتری برخوردار گردیده و پیوسته حد مجاز مواد روغنی موجود در آب را کاهش داده است. در آینده نزدیک، آب قابل تخلیه از کشتی، به آبی خواهند گفت که فقط 15 قسمت در میلیون (15 ppm) آب داشته باشد. دستگاه جداکننده آب و روغن با استفاده از مکانیزم شغلی، فقط می‌تواند مخلوط آب و روغن را تا حد 100 قسمت روغن در میلیون تصفیه کند و در نتیجه بایستی در ارتباط یک نوع صافی بکار گرفته شود. با توجه به اندازه یک کشتی، قانون تخلیه 15 یا 100 قسمت روغن در میلیون حاکم خواهد بود. در صورتی که درجه خلوص 100 قسمت در میلیون مجاز باشد، می‌توان از این دستگاه جداکننده به تنهایی استفاده نمود.

استحاله فاضلاب (تصفیه فاضلاب)

تخلیه فاضلابی که عملیات استحاله روی آن انجام نگردیده باشد در آب‌های کنترل شده یا ساحلی ممنوع است. قوانین و مقررات بین‌المللی حاکی بر عدم تخلیه فاضلاب در فاصله معینی از خشکی است. در نتیجه بمنظور تطبیق با بعضی استانداردها کلیه کشتی‌های جدید بایستی مجهز به دستگاه استحاله فاضلاب باشند. فاضلاب قبل از استحاله، به شکل مواد معلق بدمنظره‌ای است. فاضلاب برای شکسته شدن طبیعی باید اکسیژن جذب کند. در صورت وجود بیش از حد فاضلاب، محتوی اکسیِن آب به میزانی تقلیل خواهد یافت که منجر به مرگ ماهی‌ها و گیاهان خواهد شد. بوی تند و زننده فاضلاب نتیجه باکتری‌هایی است که گاز سولفورهیدروژن تولید می‌کنند. یک باکتری مخصوص بنام "ئی-کالیفورم" در روده انسان زیست می‌کند که در فاضلاب نیز یافت می‌شود. شمارش ئی-کالی یک نمونه آب، معیاری بر مقدار فاضلاب موجود در آب است.

دو طرح کلی در دستگاه‌های تصفیه فاضلاب وجود دارد که از روش‌های شیمیایی یا بیولوژیکی استفاده می‌کنند. روش شیمیایی اساساً بر مبنای یک مخزن ذخیره است که مواد جامد را بطور موقت در خود جمع کرده تا در مکان‌های مجاز و یا در تأسیسات فاضلاب بندری تخلیه نماید. در روش بیولوژیکی، فاضلاب را به کیفیتی استحاله می‌نمایند تا برای تخلیه در دریا مناسب باشد.

دستگاه سوزاننده‌ی ضایعات

قوانین بازدارنده، در رابطه با آلودگی محیط دریاها، تخلیه آب‌های تصفیه نشده، فاضلاب و ضایعات روغنی و لجن را محدود و در بعضی موارد کاملاً ممنوع اعلام نموده است. به منظور تبعیت از وضعیت ممنوعیت تخلیه، می‌بایست از دستگاه سوزاننده ضایعات سوختی، روغنی و... استفاده کرد. وقتی که این روش در رابطه با سیستم فاضلاب، همچنین با دستگاه سوزاننده لجن‌های روغنی بکار گرفته شود، دستگاه تشکیل یک مجموعه کامل دفع ضایعات را خواهد داد. یکی از انواع دستگاه‌های سوزاننده ضایعات، در شکل زیر آمده است.

ه آب اندازی (Launching) شامل انتقال وزن از روی کیل کشتی به قسمت­هائی که در زمان ساخت آن را تحمل می­کردند به منظور گهواره قرار دادن آن برای لغزاندن کشتی به درون آب است. معمولاً کشتی را از عقب به آب می­اندازند اما برخی کارگاه­ها که در کنار رودخانه­ها یا دیگر کانالهای باریک هستند باید این کار را از کنار انجام دهند.

اوایل به آب‌اندازی از سینه انجام می‌شد اما فشار مقاوم در این حالت بسیار بیشتر است. برای رها سازی مکانیزم نگهداری، زین رهاسازی با کشتی تحت تأثیر گرانش به سمت زمین می لغزد، وقتی که انتهای کشتی داخل آب شد کشتی قسمتی توسط شناوری و قسمتی توسط زمین حمایت می شود. اگر این شناوری کافی نباشدف پس از اینکه مرکز گرانش کشتی مسیر را گذراند، کشتی کج می شود که باعث فشار زیادی روی بدنه پائینی و قسمت روی زمین می شود. برای جلوگیری از این امر بیشترین عمق آب باید در نظر گرفته شود و راه زمینی اگر نیاز بود تا آب گسترش یابد. پس از آن باید به تقویت انتهای راه پرداخت و شمع زنی در بدنه پائینی را که در معرض خطر است، بهبود بخشید.

هرچه کشتی بیشتر در آب فرو می رود،نیروی شناوری برای بلند‌کردن انتها به اندازه لازم می رسد. این قسمت ها به منظور واگذاری بار روی آنها بوسیله چرخش طراحی شده اند. فشار در ابعاد وسیع توزیع می شود تا روغن بین صفحات لغزان را نفشرد. همچنین شمع زنی به منظور جلوگیری از صدمات ساختاری هنگام ورود انتهای کشتی لازم است.

سرسره های معمولی یا لنگرگاه ها معمولاً سخت هستند و با تیرک تقویت شده تا وزن کشتی که برروی آنها ساخته می شود را تحمل کنند. در حین ساخت حمال کشتی بیشترین وزن را تحمل می کند وباقی مانده توسط شمع ها و خرک ها حمل می شوند.

حمال کشتی با ارتفاع 25/1 تا 5/1 متر از زمین بطوریکه در دسترس باشد، قرار دارد و نه آنقدر بلند که میزان زیادی فشار ایجاد شود در سینه کشتی حمال باید به میزان ارتفاع داشته باشد که به قسمت جلوئی کشتی اجازه دهد به میزان نیاز در آب فرو رود بدون تصادم با زمین در حین چرخش هنگامی که پشت آن در آب می رود. برای تنظیم شیب مسیر، حمال نیز باید در افق 10 تا 20 خم شود، یا اگر لنگرگاه یا کارگاه کشتی سازی شیب بیشتری دارد، به همان نسبت بیشتر خم شود.

برای جابجائی کشتی از محل ساخت به گهواره، معمولی ترین راه راندن گوشه ها به سمت گهواره است. این کار کشتی را بلند می کند و اجازه جدائی حمال و کف کشتی «خن» از تیرک های چوبی را می دهد. در کشتی های بزرگ باید برای جداسازی بلوک ها آنها را شکست که این مشکل با استفاده از بلوک های جمع شه قابل حل است. یکی جعبه شن است که تشکیل شده از شن به عمق 100mm – 80mm که در یک قاب فلزی بین دو بلوک چوبی قرار دارد. این قاب جدا شده و شن های ریزند. روش دیگر قرار دادن دو چوب به صورت اریب است. دو تکه قرار دارند و در آخر جمع یا جدا می شوند .

شیوه های به آب انداختن

راه زمینی ثابت و یا راه هایی را که گهواره و کشتی ممکن است مستقیم باشند یا انحناء به عقب و جلو داشته باشند. راههای زمینی معمولاً مستقیم قرار می گیرند اما می توانند از درون شیب باشند تا بالا آمدن کشتی از زمین را تنظیم کنند. راههای زمینی عموماً یک انحنای استاندارد دارند که 400 به 1 است. این نشان می‌دهد که قسمت پائینی را شیب بیشتری نسبت به قسمت بالائی دارد. در نتیجه بیشترین شناوری در انتهای مسیر بدست می آید که میزان فشار پایان راه را کم می کند.

ویژگی دیگر مقاومت آب است که باعث کم شدن سرعت کشتی می شود و ارتفاع تیرک که بلند نیست شیب راه زمینی باید برای شروع لغزیدن کشتی کافی باشد؛ اگر شیب زیاد بود، میزان زیاد شمع ها از تیرک حمایت می کند. همچنین فشار روی قسمت رها سازی بالا خواهد بود. راه لغزش مستقیم شیبی به ترتیب 1-25 تا 1-16 دارد. عموماً دو مسیر زیرزمینی در نظر گرفته می شود که فاصله آنها یک سوم طول ستون کشتی است. برخی کشتی های بزرگ برروی مسیر چهارگانه ای حمل می شوند و در هلند نیز بسیار طبیعی است که از یک مسیر مرکزی استفاده کنند.

مسیرهای زمین برروی بلوک های حمایت کننده قرار می گیرند و به میزان پائین آوردن آب وارد می‌شوند که حداقل در بیشترین جذرومد یک متر است. برای راهنمائی مسیر لغزش در روی راه های زمینی یک تیر در کنار مسیرها قرا می-گیرد می توان این تیرها را به کناره مسیر لغزش قرار داد اما اگر در کنار مسیر زمینی قرار گیرند این حسن را دارد که از روغن ها محافظت می کند. در آخر در مسیر، شمع هائی اریب قرار می گیرد تا از حرکت مسیر و پائین آمدن آن باکشتی جلوگیری کند.

مسیر لغزش 80 درصد طول کشتی را که قسمت پائینی پایه را تشکیل می دهد، شامل می شود قسمت بالائی شامل پوشش، لبه ها، الوارها به سادگی در قالب بندی به بدنه کشتی قرار گرفته اند. در قایق های ظریف انتهای جلوئی پایه به دریچه ای که بسیار بلند است و از تیرک های الوار کنار هم که توسط شمع یا پشت بند محکم شده، تشکیل شده اند، می رسد. این قسمت بیشترین بار در حدود 25-20 درصد وزن کشتی هنگامی که انتهای آن بلند می شود را تحمل می کند این قسمت برای تحمل این وزن طراحی شده است؛ اما در قایق‌های ظریف دریچه جلوئی با فشاری درونی متمایل به پاین مواجه است برای مثال ممکن است درون پایه خمیدگی ایجاد شود. به منظور جلوگیری از این امر، گره متقاطع یا بار پخش کن باید از زیر قسمت جلوئی قاق رد شود و قلاب ها باید مرتب به پوسته های روکش درا در سه دریچه ها چسبانده شوند.

به علاوه صفحات حایل زیر دماغه کشتی با پوشی بین شان قرار می گیرند و پوسته برای جابه جائی با دریچه های جلوئی و پس از آن راه های زمینی به کار می رود. در بیشتر کشتی های مدرن قسمت جلوی کشتی کامل و با کمترین اتکا به مسیر لغزش است. طراحی دریچه های جلوئی به گونه ای است که فشار بیشتری از روغن بین راه لغزش و راه زمینی را در هر مدتی از زمان تحمل می کند گرچه چرخش کوتاه است و کشتی تکانه کافی برای جلوگیری از گیرافتادن در این قسمت را دارد و این فشار قابل پیش گیری است. برای آنکه کشتی شروع به لغزش کند و رها شود، لازم است که به ضریب اصطکاک روغن غلبه کند. به این منظور شیب مسر قرار گرفته زیر مرکز گرانش کشتی باید بر ضریب اصطکاک غلبه کند.

روش رهاسازی

کشتی های کوچک با کوبیدن یک تیرک گیره ای (dog-shore) (شکل زیر) قرار گرفته بین راه لغزش و محل ایستائی رها می شوند. با این وجود در بیشتر موارد از پاشنه، رها ساز، برای این کار استفاده می گردد. انواع مختلفی مثل هیدرولیک، مکانیکی، الکتریکی – مکانیکی استفاده می شود. رهاساز الکتریکی – مکانیکی برای رهاسازی سریع در کارهای مدرن استفاده می گردد، رهاسازی هیدرولیک سخت تر نصب می شود و ایمنی کمتری دارد. رهاساز الکتریکی نشان داده شده در (شکل زیر) در وسط کشتی قرار گرفته است و گودال کوچکی در لنگرگاه برای تطبیق اهرم سقوط تعبیه شده است.

تعداد رهاسازها نیست به اندازه کشتی معین می شود؛ در مورد شناور 75000 تنی زیر، 6 رهاساز به کار می رود این رهاسازها با تأثیر ساده اهرم که به بار بسیار زیادی اجازه حرکت در مسیر می دهد و با فشار کمی توسط دنده رهاسازی انجام می گیرد، کار می کند. اصول آن اغلب با چرخ دنده های مکانیکی کاهنده مقایسه می شوند. رهاسازی همزمان پاشنه ها بوسیله سیم سولنوئید (Solenoid) در مدار معمول بدست می آید. پاشنه بلافاصله وقتی جریان مدار معکوس می شود رها می شوند.

ترتیب رهاسازی

برای راهنمائی روش کار در رهاسازی، مثال زیر در مورد به آب انداختن شناور 75000 تنی ارائه می‌‌شود. مسیر رهاسازی به انتهای قایق نصب شده است، مسیر روغن کاری شده و زین برقرار است.

1) 4 روز قبل از شروع باید بلوک ها کوبیده شوند، برای مثال کوبیدن لبه ها در تصویر 19 را برای بالا کشیدن کشتی از بلوک های سازنده. این کار با حضور نیروی زیادی که تیرک کوبیدن در دست دادند انجام می شود.

2) 2 روز قبل از شروع شمعه را جدا می کنیم.

3) صبح رهاسازی همه چیز رها شده به منظور رسیدن به بالاترین درجه آب و شمع های واسطه در عقب قایق قرار می گیرند. اینها شمع های اریبی هستند که هنگام شروع رهاسازی، در می روند.

4) همه حمال های ثانویه کشتی رها شده و به کشتی اجازه نشست داده می شود.

5) تیرک های توزیع بار جدا می شوند و فقط 20 تیرک برای حمایت از کشتی باقی می ماند.

6) نیم ساعت قبل از رهاسازی تیرک های باقی مانده جدا می شوند.

7) سپس خرک ها جدا می شوند.

8) همه وزن کشتی در زمان طراحی شده برروی پاشنه ها «رهاسازی» می افتد.

9) پاشنه ها توسط سرپرست رهاسازی می شوند.

اگر کشتی تحت تأثیر جاذبه حرکت نکرد، با فشار اضافی اولیه تلمبه های تعبیه شده در سر گهواره این کار انجام می-شود. روش های جلوگیری در بیشتر موارد وسعت آبی که کشتی در آن رها می شود محدود است بنابراین به وسیله -ای برای جلوگیری از حرکت کشتی به محض ورود به آب نیاز است.

متداول ترین روش استفاده ازقلاب های زنجیری است که به طور قرینه در هر طرف کشتی قرار می‌گیرند. هر قلاب زنجیری به صورت نعل اسبی با سر منحنی دور از آب قرار می گیرد، بنابراین هنگامی که کشتی در مسر رها می شود خمیدگی جلوئی قلاب به تیرک باقی مانده فشرده می شود، این کار از شک بار اضافی در زنجیر که ممکن است با سرعت گرفتن کشتی ایجاد شود، جلوگیری می کند. سیم قلاب ها به بالشتک های موقتی در کنار کشتی متصل شده و با طناب های بسته شده به جلو و سپس انتهای کشتی حمایت می شود. وقتی کشتی رها می شود طناب ها به نوبت پاره شده و انرژی کشتی را جذب می کنند.

برای افزایش مقاومت حرکت کشتی می توان موانع چوبی را در پاشنه کشتی قرار داد. موانع به بزرگی مورد نیاز ساخته می شوند اما پائین و در حضور سطح صاف نسبت به آب قرار داده می شوند. موانع معمولاً ساخته ده از تکه چوب های افقی با فضاهای خالی در بین آنها برای ایجاد مقاومت بیشتر، است.

• رهاسازی از پهلو

رهاسازی از پهلو وقتی صورت می گیرد که وسعت آب قابل دسترسی به طور قابل توجهی کم باشد. در واقع مزیت-هایی در این روش وجود دارد برایمثال غیبت تیرک های اریب، زین قایق ساده و مسیر زمینی کوتاه که به آب منتهی نمی شود. گرچه این بدین معنی است که قسمت زیادی از اسکله توسط ساختمان تولید اشغال شده و در مراحل هر بار یک سمت کشتی قابل دسترسی است مسیر زمینی به صورت اریب قرار می گیرد. مثلاً در زاویه راست تیرک ها. مسیر لغزش نیز می تواند اریب باشد با پوششی در بالای آن که زین را شکل می دهد، اما به طور کلی عمودی قرار می گیرند.

یکی از جنبه های رهاسازی از پهلو، انداختن کشتی هنگامی است که مسیر به آب ختم نمی شود؛ بنابراین بیشترین انحنای پاشنه هنگام برخورد با آب رخ می هد. از این رو نیاز است که حساب پایداری (stability calculation) به دقت انجام گیرد و هرگونه روزنه ای مسدود گردد. البته حساب پایداری برای رهاسازی از انتها نیز مورد نیاز است.

حوضچه ساخت

احتمالاً بیشترین مزیت حوضچه ساخت سادگی کار با بردن کشتی در آب است هنگامی که کار به اتمام می رسد، حوضچه پر شده و کشتی شناور می شود. محاسبات برای اندازه گیری پایداری و فشار اعمال شده توسط بلوک ها غرقه کردن مورد نیاز است، مشکلات شبیه بیرون آوردن کشتی از حوضچه خشک شده برای نمونه برداری یا دیگر دلایل است. در برخی از کارخانجات اسکله ها در رودخانه با چیزی که به آن دورازه حوضچه می گویند به پایان می رسد. این می تواند برای وقتی که کار در عقب قایق به پایان می رسد و رها سازی شروع می گردد مفید باشد. در بیشتری موارد باعث بالا آمدن بیشتر آب به هنگام بازگشائی دریچه برای رهاسازی نیز می شود.

در حالیکه کشتی های بزرگ به وسیله سرسره از ساختمان تولید بیرون برده می شوند و به همین وسیله قطعات بزرگ به سرسره انتقال می یابند و به داخل آن می روند تا متصل شده، رها شوند، کشتی های کوچک به یک آسانسور کشتی انتقال می یابند. ریل ها در درون اتاقک ساخت جا داده می شوند و به سمت ورودی می روند. متداول ترین این آسانسورها سیستم ثبت شده «سینکرولیفت» (Syncrolift) است که در اصل برای جدا کردن کشتی به منظور تعمیر یا بررسی به کار می رفت ولی امروز بسیار از کارخانجات از ان برای به آب انداختن کشتی های جدید سود می برد.

آسانسورها شامل یک سکو هستند که می توانند تا درون آب پائین بیایند و کشتی روی آن قرار می‌گیرند. سکو به صورت مکانیکی یا هیدرولیکی بالا و پائین می رود و معمولاً کشتی می تواند روی سکو از پهلو یا در مسیر سکو حرکت کند.

حوضچه خشک (dry dock) حوضچه محصوری است که کشتی را برای تعمیرات و تمیز کردن قسمت‌هایی از بدنه به آنجا می‌برند که در حالت معمولی در آب قرار دارند. وقتی کشتی وارد حوضچه شد، درب حوضچه بسته شده و سپس آب‌های موجود در آن‌را توسط پمپ به بیرون تخلیه می‌کنند و به این ترتیب قسمت‌های تحتانی کشتی برای بازرسی و انجام عملیات تعمیراتی آماده می‌شود.

امروزه اکثر حوضچه‌های خشک به این ترتیب هستند که کشتی را وارد آن‌ها نموده و طوری قرار می‌دهند که با پایین رفتن تدریجی آب، قسمت ته کشتی روی بلوک‌های مخصوص قرار می‌گیرد.با در نظر گرفتن ابعاد کشتی اندازه بلوک‌ها و فاصله‌ی قرار دادن آن‌ها تعیین می‌گردد.

وقتی کشتی وارد حوضچه خشک می‌شود می‌بایستی به صورت قائم قرار گرفته و کمی مایل به عقب (trimmed by stern)  باشد. سپس درب‌های حوضچه بسته شده و آب داخل آن به بیرون پمپاژ می‌گردد. با نزدیک شدن فاصله‌ی ته کشتی با سطح فوقانی بلوک‌ها از شدت پمپاژ کاسته می‌شود. پس از قرار گرفتن ته کشتی روی بلوک‌ها تدریجاً قسمت‌های دیگر بدنه به طرف سینه روی بلوک‌ها قرار می‌گیرند. وقتی کشتی کاملاً روی بلوک‌ها قرار گرفت، میزان پمپاژ آب افزایش می‌یابد تا حوضچه کاملاً خالی شود.

فاصله‌ی زمانی که ته کشتی روی بلوک‌ها قرار گرفته تا زمانی‌‌که آخرین نقطه سینه روی بلوک می‌نشیند به زمان بحرانی (critical period) معروف است. در این فاصله‌ی زمانی بیشترین وزن کشتی روی بلوک‌ها قرار می‌گیرد که به‌وجود آمدن خطراتی از جمله این‌که کشتی از روی بلوک سر خورده و فاجعه به بار بیاورد را ممکن است باعث گردد.

کشتیرانی‌های تجاری پر هزینه‌ترین و گران‌ترین ارقامی که به طور منظم مجبور به پرداخت آن می‌باشند، مخارج تعمیر و بازدید آن‌ها در حوضچه‌های خشک می‌باشد.به طوری‌که هزینه‌ی بسیار زیادی در مدت زمانی کوتاه ایجاد می‌گردد. بنابراین کنترل شدیدی باید در نحوه‌ی انجام این عملیات به عمل آید. کنترل هزینه با نظارت پرسنلی باید انجام شود که آشنایی کامل به کشتی مورد تعمیر و مسائل مالی آن داشته باشند که این مر با روش‌های موثر محاسبه هزینه‌ها می‌تواند عملی گردد. مهندس ناظر (superintendent) که بیش از همه در جریان تعمیرات و مسائل فنی قرار دارد، باید برخوردی منطقی در کلیه مراحل تعمیرات داشته باشد و نیز برنامه ریزی دقیق از پیش طرح شده و کنترل اداری در عملیات به اندازه عملیات فنی اهمیت دارد.

هدف از بردن کشتی به حوضچه خشک، تعمیر، بازدید و مراقبت‌های فنی است که انجام آن‌ها زمانی‌که کشتی در آب شناور است غیر ممکن می‌باشد.معمولاً از این فرصت‌های اقامت در حوضچه خشک حتی آن قسمت‌هایی از تعمیرات و مراقبت‌هایی که جنبه‌ی فوریت ندارد،از نظر استفاده بهتر از زمان و تسهیلات ایجاد شده قطعات را تعویض، تعمیر و یا هر اقدام دیگری که لازم تشخیص داده شود انجام می‌دهند. گاهی اوقات بردن یک کشتی به حوضچه خشک در مدت کمتر از مهلت تعیین شده توسط مجامع طبقه بندی به علت آسیب آشکار یا مشکوک به قسمت‌هایی از بدنه که در آب است و یا به پروانه و محور پروانه (tail shaft) صدمه وارد شده باشد ضروری است چنانچه خزه‌های دریایی روئیده در بدنه و ته کشتی بر سرعت و مصرف سوخت اثر قابل توجهی گذاشته باشد، شاید بردن کشتی به حوضچه‌های خشک برای فاصله زمانی کوتاه تقریباً از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. همان‌طور که گفته شد،یکی از جنبه‌های بسیار مهم عملیات حوضچه‌های خشک، برنامه ریزی و آمادگی است. مهمترین عامل در کنترل هزینه، تعیین زمان لازم برای تعمیرات است.لیست مفصل و جامعی از کلیه کارهایی است که قرار است هنگام تعمیرات انجام گردد از پیش تهیه شود و نیز گرفتن نرخ‌های قطعی از تعمیرکاران برای هر یک از کارهایی که انجام آن‌ها پیش بینی شده ضروری است. لیست تهیه شده برای تعمیرات اجباری در حوضچه‌ خشک (dry docking specification) لازم است و توسط مهندس ناظر برای کشتی مورد نظر تهیه گردد.این لیست باید بر اساس اطلاعاتی باشد که از لیست نقائص ماهانه کشتی استخراج شده و بر اساس بازرسی‌های انجام شده که توسط خود مهندس ناظر و با آگاهی از شرایط و وضع کشتی مورد تعمیر تهیه گردد و نقائص آشکار و مشکوکی که تعمیر آن لازم باشد ثبت گردد. فلسفه‌ی تهیه‌ی مشخصات تعمیرات این است که کلیه موارد تعمیرات لازم پیش بینی شده و تمام اطلاعات و امکانات دسترسی به مواد در ارتباط با کاری که باید انجام شود تعیین گردد.

مشخصات تعمیرات باید به ترتیب منطقی و طبق روش کدگذاری شده مراقبت و تعمیر (dry docking specification) تهیه شود. پس از تکمیل شدن لیست مشخصات تعمیرات به منظور دریافت نرخ مناسب باید آن را

به کلیه موسسات تعمیرکننده کشتی در ناحیه‌ای که پیش بینی شده است کشتی از آنجا به حوضچه خشک برود، ارسال شود. دریافت نرخ هزینه‌ها،تعیین زمان لازم برای تعمیرات از کلیه تعمیرکاران، بررسی و ارزیابی اقتصادی‌ترین آن‌ها لازم است زمانی که تعمیرکار انتخاب می‌شود باید عوامل دیگر مانند انحراف از مسیر کشتی، حس شهرت تعمیرکار، سهولت دسترسی به متخصصین فنی و لوازم یدکی در زمانی که کشتی تحت تمیرات است و تعهدات بعدی کشتی از نظر بارگیری مد نظر قرار گیرد.

در مورد خسارات ناشی از حادثه باید به بیمه‌گران اثبات گردد که منصفانه‌ترین و اقتصادی‌ترین موسسات تعمیرکار در جهت تعمیرات کشتی انتخاب شده است از این رو سوابق مکاتبات قبل از تعمیرکارات درباره استعلام نرخ باید نگهداری و حفظ شود. بسیاری از کارهایی که جزو لیست تعمیرات تهیه می‌شود،اگر توسط پرسنل حوضچه خشک انجام شود،هزینه‌ی زیاد دربرخواهد داشت.بنابراین لازم است که بعضی از این کارها توسط پرسنل کشتی انجام شود.حتی اگر چنانچه لازم باشد که در بعضی موارد پرسنل را برای این کارها آموزش بدهند.

مهندس ناظر تعمیرات کشتی باید سعی نماید حداقل یک روز زودتر از ورود کشتی در محل تعمیرگاه حاضر باشد تا مشکلات پیش بینی شده را مورد بررسی قرار داده و مطمئن شود که مواد و خدمات لازم برای شروع عملیات آماده است.

از زمانی که کشتی به تعمیرگاه وارد می‌شود تا زمانی‌که مجدداً وارد خدمات تجاری می‌گردد ترتیب تعمیرات و چگونگی عملیات آن باید به‌ طور جامع و صحیحی ثبت شود.ثبت تاریخ ورود کشتی به محوطه تعمیرات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هنگامی‌ که قرار است هزینه‌ها به عنوان خسارت از بیمه‌گر دریافت گردد اهمیت خاص آن مشخص می‌شود.ارقام مهم تعمیرات و زمان شروع و اتمام آن‌ها به ویژه آن قسمت از تعمیرات کشتی که به حساب مالک کشتی است و هزینه‌هایی که بیمه‌گر مسئول پرداخت آن است و این عملیات همزمان صورت می‌گیرد باید دقیقاً ثبت گردد. پس از ورود کشتیبه حوضچه و تخلیه آن توسط پمپ‌ها،آن قسمت از بدنه که زیر آب قرار می‌گیرد باید مورد آزمایش قرار گیرد.پوسته فولادی بدنه (stern frame) تیغه سکان و پروانه‌ و همه‌ی قسمت‌های زیرآب کشتی دقیقاً باید مورد بازرسی قرار گیرد، به ویژه قسمت‌هایی که احتمال ساییدگی اضافی و صدمه ناشی از برخورد وجود دارد.مشاهده عینی تیغه سکان، پروانه، انتهای محور پروانه باید بزودی انجام بگیرد تا حداکثر وقت برای تعمیر و تعویض وجود داشته باشد.وضع رنگ بدنه کشتی، حدود و میزان رسوبات قسمت‌های زیرآب کشتی (fouling) وضع آندهای (anodes) محافظ، میزان گرفتگی حفره‌های مکش آب که ممکن است به علت رویش دریایی (marine growth) مسدود شده باشد مورد بازدید قرار گرفته و برای استفاده در آینده ثبت گردد.شرایط عمومی کشتی در این مرحله باید در ارتباط با عملکرد (performance) کشتی قبل از آمدن به حوضچه مورد توجه قرار داد و تصمیمات لازم در جهت بهبود عملکرد آن اتخاذ نمود. بازرس فنی (surveyor) انجمن طبقه بندی نیز در این مرحله از بدنه کشتی بازرسی به عمل آورده و توصیه‌های لازم مبنی بر حفظ کشتی در رده و کلاس (in-class) ابراز می‌نماید.صرف نظر از اینکه بازدید از تیغه سکان یا محور پروانه در لیست تعمیرات باشد یا نه بازرس فنی انجمن طبقه بندی غالباً توجه خاصی به آن‌ها نشان داده و خواستار گواهی سلامت و عدم نقص آن‌ها می‌شود.چنانچه صدمه‌ای به صفحات فولادی، بافت بدنه (structure) ماشین آلات و یا هر قسمت دیگر کشتی وارد شده باشد،در آن صورت باید موافقت بازرس انجمن طبقه بندی ونماینده بیمه در زمینه حدود و نوع تعمیرات کسب گردد.

در مرحله‌ی اولیه تعمیرات در حوضچه، به مجرد اینکه حدود تعمیرات مشخص شد، باید برنامه‌های همه جانبه‌ای صورت گیرد و تمام جنبه‌های تعمیرات و بازرسی با هم مرتبط گردند.در این رابطه بازرسان انجمن طبقه بندی،تعمیرکاران و افسران ارشد گشتی باید با هم همکاری نمایند.برنامه بازرسی وبازدید کشتی و آزمایش مخازن (tank testing) باید دقیقاً طرح گردد تا در جریان کار مانعی ایجاد نگردیده و کشتی پس از شناوری مجدد دچار تاخیرات غیرضروری نشود.بازدید و آزمایش داخل انبارها،بازدید از خطوط بارگیری (load lines) و غیره باید هر چه زودتر انجام گیرد تا حداکثر وقت برای تعمیرات ضروری صرف گردد.تمیز کردن و رنگ کردن بدنه کشتی غالباً یکی از ارقام عمده‌ی هزینه‌هاست. هدف از تمیز کردن بدنه کشتی جدا کرن علف‌های هرزه، جرم، زنگ زدگی، رنگ کهنه خشک شده و رسوبات روغنی از بدنه‌ی آن است. تولیدکنندگان رنگ معمولاً نماینده‌ای در تعمیرگاه‌های کشتی دارند.نماینده‌ی فروش رنگ و تعمیرکار توصیه می‌کنند که قسمت‌های وسیعی از بدنه‌ی کشتی باید با شن دارای فشار (sand blasting) تمیز شود. شرایط آب و هوا اثرات قاطعی روی نتایج عملیات پاکسازی و رنگ زدن می‌گذارد. در مواردی مشاهده شده است که پس ار رنگ زدن کامل بدنه به دنبال خروج کشتی از حوضچه در مدت کوتاهی با وجود عملیات وسیعی که از نظر آمادگی بدنه برای رنگ زدن به عمل آمده است به علت انجام عملیات رنگ رزی در هوای مرطوب رنگ‌ها فرو ریخته‌اند که ناشی از عدم آماده‌سازی صحیح بدنه بوده است.

پیشرفت روزانه کارها باید به دقت تحت نظارت باشد و چنانچه در قسمت خاصی عقب ماندگی از نظر زمان مشاهده شود برای جبران آن اقدام گردد.برای تحت نظر گرفتن پیشرفت کار باید جلسات منظمی با شرکت مهندس ناظر، نماینده تعمیرکاران و افسران ارشد کشتی تشکیل گردد.این جلسات ارتباطات طرف‌های ذی‌نفع را بهبود می‌بخشد و موارد اشکالات را روشن ساخته و مانع تعویق کارها به علت عدم همکاری طرفین می‌گردد. وظیفه مهندس ناظر است که این جلسات را از نظر موجز و مربوط بودن مباحث نظارت نماید.

کار تعمیرکاران فرعی (sub-contractor) باید دقیقاً کنترل شود. در هرحال چه آن‌ها مستقیماً توسط تعمیرکار اصلی به کار گرفته شده باشند و چه با درخواست مستقیم مالک کشتی به کار خوانده شده باشند.

در حوضچه‌های خشک تقریباً به طور اجتناب ناپذیری کارهای اضافی که انجام آن‌ها در لیست مشخصات تعمیر ذکر نشده است پیش می‌آید. این چنین تعمیراتی می‌توانند موجب افزایش کلی هزینه‌ها گردند. از این‌رو باید این هزینه‌ها موکّداً کنترل نمود.اگر این تعمیرات به علت صدماتی باشند که قبلاً تعمیرات آن‌ها پیش‌بینی نشده است یا نقائصی باشند که در طول بازرسی بوجود آنها پی برده شده در این صورت راهی جز تعمیر آنها وجود نخواهد داشت. مهندس ناظر باید سعی کند با حفظ استانداردهای معقول هزینه ها را در حداقل سطح ممکن نگه دارد.

هنگام توقف کشتی در حوضچه خشک با اقدامات ایمنی به ویژه در مقابل آتش سوزی که یکی از مهمترین مسائل مورد توجه می باشد به عمل آید. هنگامی که کشتی در حوضچه است و یا حتی در اسکله تعمیر پهلو گرفته است ممکن است مقدار قابل توجهی کارهای مربوط به جوشکاری در آن مدت صورت گیرد در این نه فقط خطر شروع آتش سوزی با انجام این قبیل کارها بیشتر می‌شود بلکه بخاطر اختلال عمومی در کارهای روزمره کشتی و امکان قطع سیستم آتش نشانی خطر آتش سوزی افزایش می‌یابد. تعمیرکاران باید خدمات آتش نشانی موثری تدارک نمایند با وجود این کارکنان کشتی خود نیز باید ترتیب نگهبانی و اقدامات احتیاطی از نظر جلوگیری از آتش سوزی را بدهند.

چنانچه اقدامات تعمیرکار در زمینه ایمنی کافی به نظر آید کوشش خاصی در این زمینه باید اعمال گردد. خطرناکترین قسمت‌ها جاهایی هستند که کار داغ (HOT WORK) در اطراف مواد قابل احتراق و نزدیک به مخازن سوخت انجام می‌گیرد. از این نقطه نظر موتورخانه یکی از خطرناکترین قسمت‌ها است. تقریباً به طور اجتناب ناپذیری در موتورخانه به علت بازکردن سیستم لوله‌ها و سوپاپ‌ها روغن و عطریات سوخت پراکنده و منتشر می‌شوند. باید نهایت کوشش به عمل آید که در اطراف ماشین آلات روغن جمع نشود. وقتی که کشتی عملاً ر حوضچه خشک قرار گرفت در کلیه قسمت‌ها آب آتش نشانی به مقدار کافی و دارای فشار مناسب در تمام اوقات موجود باشد.  مهندس ناظر و کاپیتان باید از نظر زمان انجام "کارهای داغ" با تعمیرکار هماهنگی داشته و در زمینه تهیه وسایل و خدمات آتش نشانی از قبل آمادگی داشته باشند. شرکت کارکنان کشتی در کارهای تعمیراتی در حوضچه خشک الزامی است. افسران جزء عرشه باید از نظر نظارت بر تمیزکردن بدنه و عملیات رنگ آمیزی، رسیدگی به مواد مورد استفاده، کیفیت کار و رسیدگی به اقلامی مانند نصب آندها، بکار گرفته شوند. مهندسین را باید به صورت نوبتی مسئول رسیدگی به تعمیرات ماشین‌آلات قرار داد. به ویژه نارت بر تعمیر اقلامی مانند بازشدگی پهلوی کشتی (SHIPSIDE VALVES) را بر عهده آنها گذاشت.

به مجرد اینکه تعمیرات در هر دستگاه و یا هریک از ماشین آلات پایان یافت بلافاصله آنرا مورد آزمایش قرار داد تا حداکثر زمان برای تصحیح نقائص وجود داشته باشد. این آزمایش به خصوص در مورد سیستم‌هایی مانند Stern Gland Sealing Lubrication و موتورهای مولد برق و سیستم گردش موتور اصلی (Main Engine Circulating System) به عمل آید.

هر نوع آزمایش انبار در ارتباط با کار بازرسی (SURVEYING) باید پس از شناور شدن به عمل آید زیرا در آن حالت هم میتوان آب کافی برای پرکردن انبارها تهیه کرد. با این عمل از نظر توزیع وزن کشتی نیز مشکلی پیش نخواهد آمد. هدف دیگر از این عمل این است که مدت توقف کشتی را در اسکله تعمیرات پس از شناور شدن تقلیل داد. ضمن اینکه آزمایشات انجام می‌گیرد ماشین‌آلات را می‌توان دوباره به کار انداخت و یا تعمیرات را به اتمام رساند. علاوه بر آن، هرچه کشتی بیشتر در اسکله تعمیرات پس از شناور شدن توقف نماید، اقلام مورد تعمیر جزیی و کار اضافی نیز افزایش می‌یابد.

کلمه نجوم جمع نجم به معني ستارگان است. اما واژه astronomy يعني معني کلمه نجوم به زبان انگليسي از دو واژه‌ي يوناني، آسترون به معناي ستاره و نوموس به معناي قانون گرفته شده است. علم نجوم در واقع مطالعه‌ي حركات، ساختار، تكامل و سرنوشت اجرام آسماني است. علم نجوم در مسير تحول خود به كشف بسياري از قوانين حاكم بر اجرام آسماني نايل امده است. ولي بايد گفت كه كار تحقيق و پژوهش در اين باره هرگز پايان پذير نيست. زيرا با پيشرفت تكنولوژي، در هر زمان به اسرار تازه‌اي از جهان آفرينش دست مي‌يابيم.

نجوم شاید قدیمی‌ترین علمی است که انسان به آن توجه نموده است. احتمالاً انسان‌های نخستین با چشم به آسمان تاریک ترسناک و شگفت انگیز و انعکاس افسانه‌ای نور ستارگان نسبت به اجرام سماوی دیگر بسیار حیرت زده می‌شدند. علم نجوم قدمتی برابر با تاریخ بشریت دارد. دریانوردی نجومی شامل تعیین سمت و ارتفاع و اجرام سماوی همانند خورشید، ماه، سیارات و ستارگان بوده و از دستگاه‌های مختلفی جهت تعیین موقعیت در دریا استفاده می‌شود. یکی از معمول‌ترین وسایلی که جهت تعیین ارتفاع اجرام آسمانی به کار می‌رود سکستانت است. چهار سیاره از منظومه شمسی به اضافه ستارگان، ماه و خورشید اجرامی هستند که در دریانوردی نجومی از آن‌ها استفاده می‌کنند.اجرام سماوی که برای دریانوردی نجومی مورد استفاده قرار می‌گیرند باید از روشنایی کافی برخوردار باشند. همچنین به دلیل اینکه اساس کار بر مبنای اندازه‌گیری ارتفاع یک جرم سماوی تا خط افق است،خط افق نیز باید از شفافیت قابل قبول برخوردار باشد. با این حال ذکر این نکته الزامی است که سیارات و ستارگان و ماه را در زمان سپیده دم که هم نورانی هستند و هم افق شفاف و واضح است می‌توان مشاهده نمود. با این روش مشاهده خورشید در هر زمانی از روز امکان پذیر است و فقط باید افق شفاف باشد. البته دریانوردان سعی می‌‌کنند زمانی که اجرام آسمانی از ارتفاع خوبی برخوردار نیستند از این کار خودداری کنند زیرا شکست نور باعث افزایش خطا در مشاهدات می‌شود.

کف‌گیر دستگاهی برای بازیابی نفت ریخته شده از سطح آب است. کف‌گیرها ممکن است پروانه داشته باشند و از ساحل به سمت ناحیه آلوده حرکت کنند، یا از ساحل با یدک‌کش به منطقه‌ی آلوده منتقل شود. بازده کف‌گیرها به شرایط هوا بستگی دارد.

در آب‌های متلاطم و خروشان، کف‌گیرها به بازیابی آب تمابل بیشتری دارند. سه نوع کف‌گیر را شرح می‌دهیم.

• کف‌گیر بند‌دار
• کف‌گیر جاذب نفت (نفت دوست)
• کف‌گیر مکشی

بسته به نوع نفت ریخته شده، شرایط دریا هنگام عملیات تمیزکاری و حضور یخ یا ذرات جامد در آب، هر نوع کف‌گیر دارای مزایا و معایبی است. کف‌گیرهای بنددار از سد یا حصاری استفاده می‌کنند که در سطح میان نفت/آب قرار گرفته است. نفت شناور روی آب در سد می‌ریزد و در دیواره‌ی داخلی آن به دام می‌افتد. در این فرایند، حداقل آب ممکن به همراه نفت به بالای سد می‌آید آن‌گاه مخلوط نفت و آب با پمپ جمع‌آوری می‌شود و با لوله یا شیلنگ به مخزن ذخیره انتقال می‌یابد تا بعداً رفع یا بازیافت شود. مواد جامد روی سطح آب که به سطح این کف‌گیرها می‌چسبند آن‌را مسدود می‌کنند و کارایی دستگاه راپایین می‌آورند.

کف‌گیرهای جاذب نفت از مواد جاذب نفت به شکل کمربند، دیسک یا زنجیره‌های جارویی پیوسته برای محو کردن نفت از سطح آب استفاده می‌کنند. سپس نفت از بین مواد به روش‌های تراشیدن یا فشردن خارج و به مخزن بازیابی منتقل می‌شود. کف‌گیرهای جاذب نفت، انعطاف پذیرند و از آن‌ها میتوان به خوبی در جمع آوری آلودگی نفتی با هر ضخامت استفاده کرد. برخی از انواع کف‌گیر جاذب نفت مانند کف‌گیرهای زنجیری یا طنابی جارویی در آب یخ زده یا آب حاوی ذرات جامد شناور به خوبی عمل می‌کنند.

کف‌گیر مکشی مانند جاروبرقی عمل می‌کند. نفت از طریق دهانه‌های پهن شناور مکیده و در مخازن ذخیره پمپ می‌شود.این دستگاه‌ها عموماً کارایی بسیار بالایی دارند. با این حال وجود ذرات جامد شناور باعث گرفتگی آن می‌شود.از این رو، این دستگاه‌ها را باید با مهارت به کار برد. این دستگاه‌ها در بازیابی نفت جمع آوری شده با سدهای شناور یا موانع روی آب‌های آرام بهترین عملکرد را از خود نشان می‌دهند.

ویژگی "دو بدنه" به کشتی‌هایی اطلاق می‌شود که دارای دو لایه بدنه‌ی ضد آب باشند. لایه‌های بیرونی و درونی در کف و نیز کناره‌های کشتی قرار دارند. سازه‌ی دولایه خطر انتشار آلاینده‌ها توسط کشتی به دلایلی همچون به گل نشستن، تصادم و... را کاهش می‌دهد.

سازه‌ی تک بدنه فقط یک لایه‌ی خارجی ضد آب را شامل می‌شود و این تهدیدی جدی برای محیط دریایی است. سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) قانونی را در پیوست 1 قوانین مارپُل وضع کرد که طی آن شناورهای با وزن مرده 5000 تن به بالا ملزم به ساخت بدنه‌ی دوجداره هستند. فاجعه‌ی نشت نفت اکسون والدز دولتمردان را مجبور کرد تا به اجبار برای تمام کشتی‌های نفت‌‌کش جدید خود بدنه‌ی دوجداره نصب کنند. پس از غرق شدن کشتی اریکا در 1999 در فرانسه، سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) پیشنهاد حذف سریع شناورهای تانکر تک بدنه را داد. اگرچه هنوز تانکرهای تک بدنه یافت می‌شوند.

تفاوت بین تانکرهای تک بدنه و دو بدنه

در تانکرهای دو بدنه، برای پایداری بهتر، از فاصله‌ی بین دو لایه برای مخازن شناوری (بالاست) استفاده می‌شود. فضای بالاست در طول شناور گسترش یافته و در نتیجه‌ی پایداری و امنیت بیشتری را فراهم خواهد کرد. کشتی‌های تک داره چنین امکانی ندارند.

طراحی شناورهای دو بدنه در مقایسه با کشتی‌های تک جداره، دارای ارتفاع متاسنتر پایین‌تری است؛ به هرحال این مورد، خود باعث کاهش ایمنی و پایداری به دلیل اثر سطح آزاد مخازن می‌شود. در نهایت کشتی‌های تک بدنه پایدارتر از شناورهای دو جداره هستند.

خوردگی یکی از عوامل اصلی شکست سازه‌ی تانکرها می‌باشد. نگهداری نامناسب سازه‌ی تانک‌ها و عدم استفاده از حفاظت‌های خوردگی مانند حفاظت کاتدی، سبب از بین رفتن سازه در طول زمان می‌شد. در شناورهای دوبدنه، سطح در تماس با آب دوبرابر تک جداره‌هاست و بنابراین احتیاج به مراقبت بیشتری دارد.

مخازن بالاست شناورهای تک بدنه در مقایسه با دو بدنه‌ها به راحتی قابل دسترسی نیستند؛ چرا که در کشتی‌های دو بدنه، عرض و ارتفاع نخازن بالاست بیشتر است. این، کار کردن در محیط مخازن را راحت‌تر می‌کند.

سازه‌ی فضای بین مخازن بالاست در شناورهای دوجداره در برابر شکستگی و صدمات کوچک، بسیار حساس هستند. نفتکش‌ها با بدنه‌ی تک جداره اغلب با مشکل نشت آب مخزن شناوری (بالاست) از طریق لوله‌کشی‌ها مواجه می‌شوند. این مشکل، همچنین سبب افزایش احتمال نشت آلودگی به مخیط را می‌دهد.

سطح آب مخازن شناوری در شناورهای دو بدنه بالاتر از تک جداره‌هاست و این باعث می‌گردد تا در تانکرهای باریک‌تر و کشیده‌تر سطح خیس تا 2 الی 3 برابر افزایش یابد. بر اساس یک تحقیق، تنش‌ها در سازه‌ی دوجداره بسیار بیشتر از تک‌جداره‌ها هستند. بنابراین، سازه‌ی بدنه‌های دوجداره نسبت به شکست‌های کوچک، بسیار حساس‌اند.

تهویه در مخازن کشتی‌های دوجداره بسیار مهم است. یک نفتکش دوجداره در مخازن شناوری خود هیچ سازه‌ی داخلی ندارد و این سبب دسترسی آسان می‌شود. به هرحال، بازرسی از نزدیک، در برخی از نقاط راحت نخواهد بود. اما بازدید از تمام نقاط شناورهای تک بدنه همچنان به سختی انجام می‌شود.

• تک بدنه - دو بدنه یعنی چه؟

ویژگی "دو بدنه" به کشتی‌هایی اطلاق می‌شود که دارای دو لایه بدنه‌ی ضد آب باشند. لایه‌های بیرونی و درونی در کف و نیز کناره‌های کشتی قرار دارند. سازه‌ی دولایه خطر انتشار آلاینده‌ها توسط کشتی به دلایلی همچون به گل نشستن، تصادم و... را کاهش می‌دهد.

ادامه مطلب را ببینید...

در ادامه‌ی مباحث طراحی کشتی، به محاسبه‌ی ممان اول و دوم و مرکز سطح آبخور به روش سیمسون می‌پردازیم. قبلاً به کمک روش سیمسون توانستیم مساحت مقاطع مورد نظر خود را محاسبه کنیم. اکنون خواهیم گفت که این روش در یافتن ممان و مرکز سطح نیز کاربرد دارد. به طور مثال در سطح آبخور، بدست آوردن ممان اول سطح و در نتیجه مرکز سطح (به معنای بدست آوردن مرکز شناوری) می‌باشد.

پس از ترسیم طرح مورد نظر در نرم افزارهای مهندسی و دریایی نوبت به محاسبات مربوط به شناور می رسد. اکنون لازم است که مساحت کلیه مقاطع و حجم جابجایی را به روشی حل کنیم. ما در اینجا روش سیمسون را پیشنهاد می دهیم.

س از انتخاب یک شناور مشابه و استخراج جدول آفست آن، نوبت به شکل دهی تقریبی از طرح بدست آمده است. میدانید که جدول آفست، در واقع مجموعه ای از نقاط است که در یک محور سه بعدی مشخص می شوند و ما در این قسمت میخواهیم این نقاط را به شکل هندسی سه بعدی یک شناور تبدیل کنیم

در دومین بخش از مطالب طراحی کشتی، به مبحث "جدول آفست" می‌پردازیم. در بخش قبل اقدام به انتخاب یک کشتی مشابه یا sister ship کردیم که دلایل آن نیز گفته شد. اکنون نیاز است تا اطلاعات جزیی‌تری از شناور خود داشته باشیم و این اطلاعات، بیشتر به شکل بدنه مربوط می‌شود.

طراحی کشتی علی رغم تصور عموم، کار راحتی است. اما نکته‌ای را نباید فراموش کرد، این‌که برای طراحی یک شناور، با انبوه اطلاعات مواجه خواهید بود و چگونه مدیریت کردن داده‌هاست که کار را از آسان به فوق دشوار تبدیل می‌کند. در بین مهندسان، نموداری رایج است که به آن، نمودار پیچیدگی گویند. در این نمودار، پیچیدگی و دشواری ساخت وسایل مختلف مهندسی را نشان داده که از یک خودروی سواری شروع می‌شود. بر اساس این نمودار، زیردریایی اتمی، پیچیده‌ترین شیء ساخته شده توسط دست بشر است!

مرجع اصلی این مجموعه، "کتاب جامع مهندسی معماری دریایی" است

که این کتاب را از اینجا می‌توانید دریافت کنید.

معرفی رشته ساخت در صنایع دریایی

این رشته، یکی از چهار گرایش رشته مهندسی دریا در دوره کارشناسی ارشد است، لذا داوطلبان تحصیل در این رشته می بایست در مجموعه معماری کشتی کنکور دهند و در صورت قبولی در مقطع کارشناسی ارشد در این گرایش به ادامه تحصیل بپردازند.

یک دانشجوی ساخت در صنایع دریایی، باید 32 واحد شامل 26 واحد درسی و 6 واحد پروژه را با موفقیت بگذراند تا بتواند در این گرایش فارغ التحصیل شود. باید توجه داشت در حال حاضر وضعیت دروس این رشته به نحوی است که دانشجویان بیشتر با مباحث مرتبط با جوشکاری شامل نحوه طراحی اتصالات، متالورژی جوش، بازرسی جوش، عیوب جوش، خوردگی در جوشکاری و مواردی از این قبیل آشنا می شوند، البته برای دانشجویان علاقه مند به سایر مباحث و دروس، این امکان وجود دارد که 6 واحد از 26 واحد درسی خود را در زمینه آنچه که بدان علاقه دارند اخذ نمایند. به عبارت بهتر 26 واحد درسی مذکور شامل 20 واحد اجباری و 6 واحد اختیاری است. شایان ذکر است که جزئیات دروس در جدولی در پایان متن آورده شده است. همچنین با توجه با راهنمای دروس و با توجه با سابقه تحصیل دانشجویان، ذکر این نکته ضروری است که دانشجویانی که از سایر رشته ها تصمیم به ورود به این رشته را می گیرند ضروری است تا قبل از ورود به این رشته زمینه لازم برای تحصیل در این رشته را برای خود ایجاد نمایند تا در طول تحصیل دچار مشکل نگردند.

با توجه به آنچه در ارتباط با دروس رشته ساخت بیان شد، می توان گفت فارغ التحصیلان این رشته این توانایی را دارند که در آینده شغلی خود، هر جا که نام جوش، انتخاب فرآیند جوشکاری، انتخاب مواد جوشکاری، طراحی یک اتصال جوشی و یا بازرسی جوش مطرح شود به ایفای نقش بپردازد. با توجه به این مسئله و با توجه به اجتناب ناپذیر بودن استفاده از جوشکاری در بسیاری از صنایع، می توان این طور برداشت نمود که یکی از ویژگی های مثبت رشته ساخت در صنایع دریایی برای فارغ التحصیلان، امکان فعالیت در تقریباً تمامی شهرهای صنعتی کشور است.

در پایان لازم است متذکر شود که هرچند رشته ساخت یک رشته کلی است و فارغ التحصیلان آن توانایی ورود به صنایع مختلف را دارند، اما از آنجا که در دانشگاه صنعتی امیرکبیر این رشته در دانشکده مهندسی دریا ارائه می شود، به این نکته نیز توجه شده است که فارغ التحصیلان باید توانایی کار در محیط های ساحلی را داشته باشد، به همین دلیل دانشجویان این رشته دروس خود را در واحد بندرعباس از دانشگاه صنعتی امیر کبیر می گذرانند تا از نزدیک با شرایط زندگی در محیط های ساحلی و شرایط کار در آن خطه از کشور آشنا گردند.

کارشناسی ارشد سازه های دریایی

گرایش سازه‌های دریایی شامل سه بخش   onshore، nearshoreو offshore می باشد.دربخش onshoreوnearshore به تحلیل وطراحی سازه‌های ساحلی ونزدیك ساحل ماننداسكله‌های فولادی و بتنی،موج‌شكن‌ها، خطوط لوله ساحلی و همچنین تحلیل جریانات رسوب،تثبیت سواحل و... پرداخته می‌شود. دربخش offshore نیز تحلیل وطراحی سازه های دورازساحل مانندسكوهای نفتی،خطوط لوله كف دریا در آب های عمیق و... مدنظر است.

دركشورهای پیشرفته گرایش سازه های دریایی به سه بخش مهندسی دریا،مهندسی سواحل و مهندسی سازه‌های دریایی تقسیم می­ شود كه در كشور ما كلیه این گرایش ها تحت عنوان سازه های دریایی ارایه می شود.

هدف دورۀ کارشناسی ارشد سازه‌های دریایی آموزش افرادی است که با شناخت کافی از اصول طراحی سازه­ها و نیز آشنایی با کارهای دریایی، دارای توانایی‌های لازم جهت طراحی و نظارت بر اجرای پروژه­ های تخصصی این گرایش بوده و ضمناً توان تحقیقاتی کافی جهت حل مسائلی که در این زمینه­ ها با آن روبرو می­ شوند را دارا باشند. این پروژه­ های تخصصی می­تواند شامل انواع اسکله­ ها، موج­شکن­ ها، سکوهای دریایی، دیوارهای ساحلی و تأسیسات حفاظتی سواحل، ستون های مهاربند و کلیه تأسیسات بندری باشد.

کارشناسی ارشد حمل و نقل دریایی

دوره کارشناسی ارشد دریانوردی به منظور آماده ساختن دانشجویان برای مشاغل حرفه ای مدیریت در سازمانها و ارگانهای دریائی اعم از دولتی و غیر دولتی و نیز ادامه تحصیل در دوره دکتری در شاخه های مختلف علوم دریائی تدوین گردیده است. بطور دقیق هدفهای برنامه کارشناسی ارشد دریانوردی عبارت است از:

- آشنایی دقیق با وظایف اساسی سازمان و ارگانهای دریائی و ارکان حمل و نقل دریائی بین المللی

- افزایش مهارت و توانائی دانشجویان در شناخت شرایط و اوضاع متغیر حمل و نقل دریائی، تکنولوژی دریائی، روند رشد بنادر و کشتیرانی و تطبیق ارگانهای سازمانهای مربوط با شرایط جدید.

- ایجاد زمینه لازم و تشویق دانشجویان به خودآموزی و رشد فردی و حرفه ای

- تقویت بنیه پژوهشگری و تحقیقاتی دانشجویان و هدایت آنان به سوی پژوهش و تحقیقات

طراحی دوره و شکل نظام

ضوابط آموزشی دوره کارشناسی ارشد طبق آئین نامه های مصوب وزارت فرهنگ و آموزش عالی می باشد.

شرایط ورود به دوره کارشناسی ارشد دریانوردی :

-    داشتن حداقل گواهینامه کارشناسی در یکی از رشته های دریایی
( مهندسی دریا - عرشه: مهندسی کشتی- موتور: مدیریت و کمیسر دریائی: مدیریت و بازرگانی دریائی) از موسسات آموزش کشور با کشورهای دیگر که مورد تائید وزارت علوم، تحقیقات و فناوری باشد.

-   گذراندن دروس کمبود (حداکثر 30 واحد) به تشخیص گروه آموزشی مربوطه

-   عدم اشتغال به تحصیل در موسسات آموزش عالی دیگر

-   موفقیت در آزمون ورودی

 نقش و توانایی

-   فارغ التحصیلان دوره کارشناسی ارشد دریانوردی با اطلاعات وسیعی که در زمینه های مختلف علوم دریائی، حمل و نقل دریائی، اقتصاد بندر و کشتیرانی، تکنولوژی صنایع دریائی و.... کسب می نمایند، به خوبی می توانند در سطح مدیران اجرایی در سازمانها و ارگانهای دریائی به کار اشتغال ورزند و یا در سمت مشاور مدیریت انجام وظیفه نمایند.

-   انتظار می رود که این فارغ التحصیلان پس از کسب تجربیات کافی بتوانند مسئولیتهای بیشتری را در سطوح بالای سازمانها عهده دار شوند.

-  فارغ التحصیلان این دوره می توانند در کارهای پژوهشی و تحقیقاتی که امروزه در سازمانها و ارگانهای دریائی از اهمیت زیادی برخوردار است همکاری نمایند.

ضرورت و اهمیت

-    اداره سازمانها و ارگانهای دریائی با ابعاد مختلف که بدون بهره گیری از دانش مدیریت و دسترسی به اطلاعاتی که در امر تصمیم گیری لازم است امکان پذیر نیست. لذا این وظیفه دانشگاههاست که اولاً مدیران آینده این سازمانها را برای قبول مسئولیت در سطوح مختلف مدیریت آموزش دهند. ثانیاً محققین و پژوهشگرانی را تربیت کنند که بتوانند مسائل و مشکلات کلیه سازمانها و ارگانهای دریائی (اعم از بندری و کشتیرانی) بین المللی و جمهوری اسلامی ایران را بخوبی بشناسند و برای حل آنان راه حلهای صحیح و منطقی پیدا کنند.

برنامه و طول دوره

برنامه دوره کارشناسی ارشد رشته دریانوردی 32 واحد به شرح ذیل می باشد: