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 サブリナ I は、最新のハンディマックスばら積み貨物船です。
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| クラスの概要 | |
|---|---|
| サブクラス | ハンディマックス、ハンディサイズ、パナマックス、ケープサイズ、チャイナマックス |
| 構築済み | 1850年頃～現在 |
| アクティブ | 500GT以上の船舶12,700隻 （2021年）[1] |
| 一般的な特徴（典型的） | |
| タイプ | ばら積み貨物船 |
| トン数 | 最大 400,000DWT |
| 長さ | 300メートル（980フィート） |
| 身長 | 40メートル（130フィート） |
| 推進 | 2ストロークディーゼルエンジンとプロペラ1個 |
| スピード | 12ノット |
| 注記 | 後部船体、フルハル、大型ハッチの列 |
 ギア付きハンディマックスバルクキャリアの設計図
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ばら積み貨物船またはバルカーは、穀物、石炭、鉱石、鋼コイル、セメントなどの包装されていないばら積み貨物を貨物室で輸送するために特別に設計された商船です。1852 年に最初の専用ばら積み貨物船が建造されて以来、経済的な要因により、これらの船舶は大型化および高度化してきました。今日のばら積み貨物船は、容量、安全性、効率性、耐久性を最大化するように特別に設計されています。
現在、ばら積み貨物船は世界の商船隊の21%を占めており[2]、その大きさは、単一船倉の小型ばら積み貨物船から 載貨重量（DWT）40万トンを運搬できる巨大な鉱石船まで多岐にわたる。独自の貨物の荷降ろしができるもの、荷降ろしを港湾施設に頼るもの、さらには積載時に貨物を梱包するものなど、さまざまな特殊な設計が存在する。ばら積み貨物船の半数以上はギリシャ、日本、または中国の船主が所有しており、4分の1以上がパナマに登録されている。韓国はばら積み貨物船の最大の建造国であり、これらの船舶の82%はアジアで建造された。
ばら積み貨物船では、乗組員が船舶の運航、管理、保守に携わり、国際海事法に従って安全、航行、保守、貨物の取り扱いに気を配ります。乗組員の人数は、最小の船では 3 人、最大の船では 30 人を超えることもあります。
貨物の積み込み作業は複雑さが異なり、貨物の積み込みと荷降ろしには数日かかることがあります。ばら積み貨物船はギアレス（ターミナル設備に依存）またはギア付き（船体と一体化したクレーン付き）になります。
ばら積み貨物は密度が高く、腐食性や研磨性がある場合があります。これにより、貨物の移動、自然発火、貨物の飽和など、船舶を脅かす安全上の問題が発生する可能性があります。腐食の問題がある古い船の使用、およびばら積み貨物船の大きなハッチは、1990 年代に続いたばら積み貨物船の沈没と関連付けられていました。これらの大きなハッチは効率的な貨物処理に重要ですが、嵐の際には大量の水が浸入し、船が傾斜したり傾いたりすると沈没が加速する可能性があります。それ以来、船舶の設計と検査を改善し、乗組員が船を放棄するプロセスを合理化するための新しい国際規制が導入されました。
意味
ばら積み貨物船という用語は、さまざまな方法で定義されてきました。1999年現在、海上人命安全条約ではばら積み貨物船を「単甲板、貨物スペースにトップサイドタンクおよびホッパーサイドタンクを備え、主に乾燥貨物をばら積みで輸送することを目的とした船舶、鉱石運搬船、または複合運搬船」と定義しています。[3]ほとんどの船級協会はより広い定義を使用しており、ばら積み貨物船は乾燥した未包装の商品を輸送する船舶です。[4] 多目的貨物船はばら積み貨物を輸送できますが、他の貨物も輸送でき、ばら積み輸送用に特別に設計されていません。「乾燥ばら積み貨物船」という用語は、ばら積み貨物船を石油、化学薬品、または液化石油ガス運搬船などのばら積み液体運搬船と区別するために使用されます。非常に小型のばら積み貨物船は一般貨物船とほとんど区別がつかず、多くの場合、船の設計よりも用途に基づいて分類されます。
ばら積み貨物船を表すのに、いくつかの略語が使われている。「OBO」は、鉱石、ばら積み貨物、石油を組み合わせて運ぶばら積み貨物船を表し、「O/O」は石油と鉱石を組み合わせて運ぶ貨物船を表す。[5]超大型および超大型鉱石およびばら積み貨物船を表す「VLOC」、「VLBC」、「ULOC」、「ULBC」という用語は、超大型タンカーの名称である超大型原油運搬船と超大型原油運搬船から採用された。[6]
歴史
専用のばら積み貨物船が開発される前、荷送人は船でばら積み貨物を輸送するために2つの方法を持っていました。最初の方法では、港湾労働者が貨物を袋に詰め、その袋をパレットに積み上げ、クレーンでパレットを貨物倉に積み込みました。[7] 2番目の方法では、荷送人は船を丸ごとチャーターし、時間と費用をかけて貨物倉に合板の箱を組み立てる必要がありました。[8]次に、貨物を小さなハッチに通すために、木製のフィーダーとシフトボードを作らなければなりませんでした。[8]これらの方法は時間がかかり、労働集約的でした。コンテナ船と同様に、効率的な積み下ろしの問題がばら積み貨物船の進化を促しました。[要出典]
蒸気船の人気が高まるにつれ、特殊なばら積み貨物船が登場し始めた。 [7]ばら積み貨物船として認められた最初の蒸気船は、1852年に建造された英国の石炭運搬船 ジョン・ボウズ号である。 [9] [10]この船は金属製の船体、蒸気エンジン、土嚢の代わりに海水を使用するバラストシステムを備えていた。 [9]これらの特徴により、この船は競争の激しい英国の石炭市場で成功を収めた。[9]最初のセルフアンローダーは、1902年に五大湖で就航した湖上貨物船 ヘネピン号である。この船はベルトコンベアを使用して貨物を移動することで、ばら積み貨物船の荷降ろし時間を大幅に短縮した。[11]ディーゼル推進のばら積み貨物船が初めて登場したのは1911年である。[9] [10]
第二次世界大戦前、ばら積み貨物の国際輸送需要は低く、金属鉱石は約2,500万トンであった[12] [13]。また、この貿易のほとんどは沿岸輸送であった。[14]しかし、五大湖では、ばら積み貨物船がミネソタ州とミシガン州の北部の鉱山から製鉄所まで大量の鉄鉱石を運んだ。1929年には、7,300万トンの鉄鉱石が五大湖で輸送され、ほぼ同量の石炭、石灰石、その他の製品も輸送された。[15]ばら積み貨物船の2つの決定的な特徴は、1890年に採用された二重底[9]と、1905年に導入されたバラストタンクの三角形の構造[9]という、すでに現れ始めていた。第二次世界大戦後、国際的なばら積み貨物貿易は、特に欧州諸国、米国、日本の間で工業化が進み始めた。 [12]この貿易の経済性により、海洋ばら積み貨物船はより大型化し、より専門化されました。[13] [16]この時期、五大湖の貨物船は規模の経済を最大化するために大型化し、ターンアラウンドタイムを短縮するためにセルフアンローダーがより一般的になりました。1970年代に建造された五大湖艦隊の1000フィート船は、最も長い船の一つであり、1979年には記録的な2億1400万トンのばら積み貨物が五大湖で輸送されました。[17]
カテゴリー
サイズカテゴリー
ばら積み貨物船は、小型、ハンディサイズ、ハンディマックス、パナマックス、ケープサイズ、超大型の6つの主要なサイズカテゴリに分類されます。 [23]超大型のばら積み貨物船と鉱石運搬船はケープサイズカテゴリに分類されますが、別々に考慮されることがよくあります。
地域別のカテゴリー
地域貿易では、カムサマックス船、[24] シーウェイマックス船、セトウチマックス船、ダンケルクマックス船、ニューキャッスルマックス船などのカテゴリーが登場します。 [23]
- 「カムサーマックス」：全長229メートルは、パナマックスよりも大きい新しいタイプの船で、カムサール港（ギニア共和国）に停泊するのに適しています。カムサール港のボーキサイトの主要な積出ターミナルは、全長229メートル以下の船舶に制限されています。[25]
- 「ニューキャッスルマックス」：最大幅50メートル、全長300メートル。オーストラリアのニューキャッスル港に入港できる最大の船舶で、総重量約185,000トン[26]
- 「セトウチマックス」：約203,000DWT 、日本の瀬戸内海を航行できる最大の船舶。
- 「シーウェイマックス」：全長226メートル、喫水7.92メートル。セントローレンス水路（五大湖、カナダ）の運河閘門を通過できる最大の船舶を指す[27]
- 「マラッカマックス」：全長330m、喫水20m、重量30万トン、マラッカ海峡を通行できる最大の船舶を指します。
- 「ダンケルクマックス」 : 最大許容幅= 45 m / 全長 289 m。最大 (約 175,000 DWT)、ダンケルク港(フランス)の東港閘門用
ミニバルクキャリアは、10,000 DWT未満の小型船舶のカテゴリで普及しています 。ミニバルクキャリアは、500〜2,500トンを運搬し、単一の船倉を持ち、河川輸送用に設計されています。橋の下を通過できるように設計されていることが多く、3〜8人の小さな乗組員を乗せます。
ハンディサイズ船とハンディマックス船は、その性質上、汎用性が高い。[4]この2つのセグメントは、10,000 DWTを超えるばら積み貨物船全体の71%を占め、成長率も最も高い。[28]これは、大型船の建造にさらなる制約を課す新しい規制が施行されたことが一因である。[28]ハンディマックス船は通常、全長150～200m、52,000～58,000 DWTで、5つの貨物倉と4つのクレーンを備えている。[4]これらの船も、その性質上、汎用性が高い。[4]
パナマックス船のサイズはパナマ運河の閘門室によって制限されており、幅32.31メートル、全長294.13メートル、喫水12.04メートルまでの船舶を収容できる。[29]
ケープサイズの船はパナマ運河を通行するには大きすぎるため、太平洋と大西洋の間を移動するにはホーン岬を回らなければならない。以前はケープサイズの船はスエズ運河を通行できず、喜望峰を回らなければならなかった。最近スエズ運河が66フィート（20メートル）に深くなったため、ほとんどのケープサイズの船が通行できるようになった。[30]
ケープサイズばら積み貨物船は特殊で、貨物の93%は鉄鉱石と石炭です。[4]五大湖水路を航行する船舶の中にはパナマックスを超えるものもありますが、より小型のセントローレンス水路を通って外洋に出ることができないため、五大湖での使用に限られています。超大型鉱石運搬船と超大型ばら積み貨物船はケープサイズカテゴリのサブセットであり、200,000 DWTを超える船舶に使用されます 。[23]このサイズの運搬船は、ほとんどの場合、鉄鉱石を運ぶように設計されています。[23]
2022年10月、商船三井（MOL）のばら積み貨物船「松風丸」が処女航海でニューカッスルに到着し、ハードセイルの風力推進技術を部分的に採用した初のばら積み貨物船となった。5％の燃料節約が見込まれていた。[31]
一般的なタイプ
艦隊の特徴
世界のばら積み貨物輸送は膨大な規模に達しており、2005年には17億トンの石炭、鉄鉱石、穀物、ボーキサイト、リン酸塩が船舶で輸送されました。[36]現在、世界のばら積み貨物船隊には10,000 DWT以上の船舶が6,225隻あり、トン数では全船舶の40％、船舶数では39.4％を占めています。[33]小型船を含めると、ばら積み貨物船の総積載量は約3億4,600万DWTです。[37]複合輸送船は船隊のごく一部であり、この積載量の3％未満を占めています。[37]五大湖の湖上貨物船は総トン数320万DWTの98隻を擁し、総船隊のわずかな割合を占め、年間10か月しか運航していないにもかかわらず、航行距離が短く、ターンアラウンドが速いため、世界のばら積み貨物の10分の1を運んでいた。[33] [38]
2005年時点で、ばら積み貨物船の平均船齢は13年強だった。[39]ばら積み貨物船全体の約41%は船齢10年未満、33%は20年以上、残りの26%は10年から20年の間だった。[39]五大湖貿易に登録されているばら積み貨物船98隻はすべて船齢20年以上で、2009年時点で航行中だった最古の船はセント・メアリーズ・チャレンジャー号で船齢106年だった。[40]
旗国
2005年現在、米国海事局は、全世界で10,000DWT以上のばら積み貨物船が6,225隻 あると数えている。 [42]パナマには1,703隻のばら積み貨物船が登録されており、これは他のどの旗国4か国を合わせた数を上回っている。[42]ばら積み貨物船の登録隻数で上位5位には、香港(492隻)、マルタ(435隻)、キプロス(373隻)、中国(371隻)も含まれる。[42]パナマは載貨重量トン数でもばら積み貨物船の登録隻数でトップを占めている。2位から5位は香港、ギリシャ、マルタ、キプロスが占めている。[42]
最大の艦隊
ギリシャ、日本、中国はそれぞれ1,326隻、1,041隻、979隻のばら積み貨物船を所有するトップ3である。[43]これら3か国で世界の船隊の53％以上を占めている。[43]
いくつかの企業は大規模な民間ばら積み船船団を所有している。多国籍企業であるGearbulk Holding Ltd.は 70 隻以上のばら積み船を所有している。[44]カナダの Fednav グループは80 隻以上のばら積み船船団を運営しており、そのうち 2 隻は北極の氷上での作業向けに設計されている。[45] クロアチアのAtlantska Plovidba dd は14 隻のばら積み船船団を所有している。[46]ドイツ、ハンブルクのH. Vogemann グループは19隻のばら積み船船団を運営している。[47]ポルトガルのPortline は10 隻のばら積み船を所有している。[48]デンマークのDampskibsselskabet Tormとスペインの Elcanoも著名なばら積み船船団を所有している。[49]他にもミニバルクキャリアの運航を専門とする会社がある。イギリスのスティーブンソン・クラーク・シッピング・リミテッドはミニバルクキャリア8隻と小型ハンディサイズバルクキャリア5隻の船団を所有しており、[50]トルコのコーンシップス・マネジメント・アンド・エージェンシー社はミニバルクキャリア7隻の船団を所有している。[51]
ビルダー
ばら積み貨物船の建造はアジア企業が主流である。世界のばら積み貨物船6,225隻のうち、約62%は日本[52]の大島造船所やサノヤス・ヒシノ明商[ 4]などの造船所で建造された。大宇造船所や現代重工業[4]などの著名な造船所を有する韓国は、643隻で建造国第2位である。大連、成西、上海外高橋などの大規模造船所を有する中華人民共和国は、509隻で第3位である。[52] 中国船舶重工集団[4]などの造船所を有する台湾は、 129隻で第4位である。[52]これら上位4か国の造船所は、海上のばら積み貨物船の82%以上を建造した。[52]
運賃
ばら積み貨物を船で輸送するコストには、いくつかの要因が影響します。ばら積み貨物市場は非常に不安定で、貨物の種類、船の大きさ、航路がすべて最終価格に影響します。2005年、ケープサイズの石炭を南米からヨーロッパに輸送するのに、1トンあたり15ドルから25ドルの費用がかかりました。 [53]その年、パナマックスサイズの骨材をメキシコ湾から日本に輸送するのに、1トンあたり40ドルから70ドルの費用がかかりました。[53]
荷送人によっては、トン当たりの定額料金ではなく日額料金を支払って船をチャーターすることを選択する。 [53] 2005年、ハンディマックス船の平均日額料金は18,000～30,000ドルであった。[53]パナマックス船は1日20,000～50,000ドル、ケープサイズ船は1日40,000～70,000ドルでチャーターできる。[53]
船の解体
一般的に、船舶は解体またはスクラップと呼ばれるプロセスを経て艦隊から除去される。[54] 船主と買い手は、船舶の空虚重量（軽トン排水量またはLDTと呼ばれる）やスクラップ金属市場の価格などの要素に基づいてスクラップ価格を交渉する。[55] 1998年には、インドのアランやバングラデシュのチッタゴンなどの場所で約700隻の船舶がスクラップされた。[54]これは多くの場合、船を砂地に「打ち上げ」、次にガストーチを使用して手作業で切断することによって行われ、負傷や死亡につながるだけでなく、アスベスト、鉛、さまざまな化学物質などの有毒物質にさらされる危険な作業である。[56] [57] [58] 2004年には50万載貨重量トン相当のばら積み貨物船がスクラップされ、年間のスクラップの4.7％を占めた。[53]その年、ばら積み貨物船のスクラップ価格は特に高くなり、LDT 1隻あたり340ドルから350ドルの間でした。[53]
手術
クルー
ばら積み貨物船の乗組員は通常20人から30人で構成されるが、小型船では8人で乗船することもある。乗組員には船長、甲板部、機関部、給仕部が含まれる。かつては貨物船で乗客を乗せる習慣はほぼ一般的であったが、現在では非常に稀であり、ばら積み貨物船ではほとんど見られない。[59]
1990年代、ばら積み貨物船は驚くほど多くの難破事故に巻き込まれた。このため船主は、さまざまな要因が乗組員の有効性と能力に与える影響を説明する研究を委託した。 [ 60 ]この研究によると、ばら積み貨物船の乗組員のパフォーマンスは、調査したすべてのグループの中で最も低かった。 [60]ばら積み貨物船の乗組員の中で、最もパフォーマンスが高かったのは、新しく大型の船の乗組員だった。[60]整備の行き届いた船の乗組員のパフォーマンスは良好で、話されている言語が少ない船の乗組員も同様だった。[60]
ばら積み貨物船では、同サイズの他の種類の船に比べてデッキオフィサーの数は少ない。 [60]ミニばら積み貨物船には2～3人のデッキオフィサーが乗船し、ハンディサイズやケープサイズの大型ばら積み貨物船には4人のデッキオフィサーが乗船する。[60]同サイズの 液化天然ガスタンカーには、デッキオフィサーと無免許船員がさらに1人乗船する。[60]
航海
ばら積み貨物船の航海は市場の力によって決定され、航路や積荷はしばしば変化します。船は収穫期に穀物の貿易に従事し、その後他の積荷を運ぶため、または別の航路で作業するために移動することがあります。不定期船貿易に従事する沿岸貨物船では、乗組員は積荷が満載になるまで次の寄港地を知らないことがよくあります。
ばら積み貨物は荷降ろしが非常に難しいため、ばら積み貨物船は他の船舶よりも港で過ごす時間が長くなります。小型ばら積み貨物船の調査によると、平均して船の荷降ろしには積込みの2倍の時間がかかります。[60]小型ばら積み貨物船は一度に55時間を港で過ごしますが、同サイズの木材運搬船は35時間です。[60]この港での滞在時間は、ハンディマックス船では74時間、パナマックス船では120時間に増加します。[60]コンテナ船の一般的な12時間ターンアラウンド、自動車運搬船の15時間ターンアラウンド、大型タンカーの26時間ターンアラウンドと比較すると、ばら積み貨物船の乗組員は陸上で時間を過ごす機会が多くなります。[60]
積み込みと積み下ろし
ばら積み貨物船の積み下ろしは時間がかかり、危険を伴う。この作業は船長の直接かつ継続的な監督の下、船長補佐によって計画される。国際規則では、作業開始前に船長とターミナル長が詳細な計画に合意することが義務付けられている。[61]甲板員と港湾労働者が作業を監督する。時々、積み込みミスにより船が転覆したり、埠頭で真っ二つに割れたりすることがある。[62]
使用される積載方法は、貨物と船上およびドックで利用可能な設備の両方によって異なります。最も進歩していない港では、貨物はハッチカバーから注ぎ出されたシャベルまたはバッグで積載できます。このシステムは、より迅速で労働集約的ではない方法に置き換えられつつあります。[63] 1,000トン/時の速度で積載できるダブル関節式クレーンは広く使用されている方法であり、 [63] 1,000トン/時の速度に達する陸上ベースのガントリークレーンの使用が増加しています。[63]クレーンの荷降ろし速度は、バケットの容量（6〜40トン）と、クレーンが荷物を持ち上げ、ターミナルに降ろし、次の荷物を持ち上げるために戻る速度によって制限されます。最新のガントリークレーンの場合、掴み、降ろし、戻るサイクルの合計時間は約50秒です。[4]
コンベアベルトは非常に効率的な積載方法であり、標準的な積載速度は1時間あたり100〜700トンですが、最も先進的な港では1時間あたり16,000トンの速度を実現できます。[63] [64]ただし、コンベアベルトの起動と停止の手順は複雑で、実行に時間がかかります。[64]自力荷降ろし船は、積載速度が1時間あたり約1,000トンのコンベアベルトを使用します。[63]
貨物を降ろすと、乗組員は船倉の清掃を始めます。これは、次の貨物が異なる種類のものである場合に特に重要です。[65]貨物倉の巨大なサイズと貨物が物理的に刺激を与える傾向があるため、船倉の清掃は困難になります。船倉がきれいになると、積み込みのプロセスが始まります。
安定性を保つために、積荷を水平に保つことは非常に重要です。[8]船倉がいっぱいになると、掘削機やブルドーザーなどの機械が貨物を管理するためによく使用されます。船倉が部分的にしか積まれていない場合は、貨物が移動する可能性が高いため、水平にすることが特に重要です。[66]縦方向の仕切りを追加したり、貨物の上に木材を固定するなど、特別な予防措置が講じられます。[7]船倉がいっぱいになると、トミングと呼ばれる技術が使用されます。[8]これは、ハッチカバーの下に6フィート（2メートル）の穴を掘り、袋詰めの貨物や重りを詰めるものです。[8]
- 典型的なばら積み貨物船の荷降ろし
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1.ブルドーザーを船倉に積み込みます。 -
2.ブルドーザーが貨物を船倉の中央に押し込みます。 -
3.ガントリークレーンが貨物を持ち上げます。 -
4.ガントリークレーンが船から貨物を降ろします。 -
5.ガントリークレーンが貨物を桟橋のコンテナに移動します。
建築
ばら積み貨物船の設計は、主に積載する貨物によって決まります。貨物の密度、つまり積載係数が重要な要素です。一般的なばら積み貨物の密度は、軽い穀物の場合は1立方メートルあたり0.6トンから鉄鉱石の場合は1立方メートルあたり3トンまでさまざまです。[4]
鉱石運搬船の場合、貨物の密度が高いため、総貨物重量が設計上の制限要因となります。一方、石炭運搬船の場合は、ほとんどのばら積み貨物船が最大喫水に達する前に石炭を満載できるため、総容積によって制限されます。[4]
与えられたトン数に対して、船の大きさを決定する2番目の要素は、船が航行する港と水路の大きさです。たとえば、パナマ運河を通過する船は、幅と喫水が制限されます。ほとんどの設計では、長さと幅の比率は5〜7で、平均は6.2です。[4]長さと高さの比率は11〜12です。[4]
機械
ばら積み貨物船の機関室は通常、船尾近く、上部構造の下にあります。ハンディマックス以上の大型ばら積み貨物船には通常、固定ピッチプロペラに直結された単一の2ストローク低速クロスヘッド ディーゼルエンジンが搭載されています。電気は、プロペラシャフトに連結された補助発電機および/またはオルタネーターによって生産されます。小型ばら積み貨物船では、1つまたは2つの4ストロークディーゼルエンジンが、オルタネーター用の出力も組み込まれた減速ギアボックスを介して固定ピッチまたは可変ピッチプロペラを回転させます。 [4]ハンディサイズ以上のばら積み貨物船の平均設計船速は、13.5〜15ノット（25.0〜27.8 km/h、15.5〜17.3 mph）です。[23]プロペラ速度は比較的低く、プロペラのサイズによって異なりますが、約90回転/分です。[4]
1973年の石油危機、1979年のエネルギー危機、そしてその結果としての石油価格の高騰の結果、1970年代後半から1980年代前半にかけて、船舶の燃料として石炭を使用する実験的な設計がテストされた。オーストラリア国営鉄道（ANL）は、74,700トンの石炭燃料船2隻、リバー・ボインとリバー・エンベリーを建造した。[67] TNT社は、 TNTカプリコルニアとTNTカペンタリアと呼ばれる2隻を建造し、フィッツロイ・リバーとエンデバー・リバーに改名した。これらの船は、その寿命の間、経済的に効率的であり、その蒸気機関は19,000馬力（14,000kW）の軸出力を生成できた。[67]この戦略は、ボーキサイトや同様の燃料貨物を運搬する船に興味深い利点をもたらしたが、メンテナンス費用が高く効率的な現代のディーゼルに比べてエンジンの収率が低いこと、等級付けされていない石炭の供給によるメンテナンスの問題、および初期費用が高いことに悩まされた。[67]
ハッチ
ハッチまたはハッチウェイは、貨物倉の上部にある開口部です。ハッチを開閉するための機械装置はハッチカバーと呼ばれます。一般的に、ハッチカバーは船の幅またはビームの45％から60％、貨物倉の長さの57％から67％です。[4]貨物を効率的に積み下ろしするには、ハッチを大きくする必要がありますが、大きなハッチは構造上の問題を引き起こします。船体の応力はハッチの縁に集中するため、これらの領域を補強する必要があります。[64]多くの場合、ハッチ領域は、寸法を局所的に大きくするか、スティフナーと呼ばれる構造部材を追加することで補強されます。これらのオプションは両方とも、船の重量を増やすという望ましくない効果をもたらします。
1950年代まで、ハッチには木製のカバーが付いており、開閉するのではなく、手で分解して組み立て直していました。[68]最近の船舶には油圧式の金属製ハッチカバーが付いており、多くの場合1人で操作できます。[65]ハッチカバーは前後または横にスライドしたり、持ち上げたり折りたたんだりできます。ハッチカバーは防水であることが不可欠です。密閉されていないハッチは偶発的に貨物倉に浸水を引き起こし、多くのばら積み貨物船の沈没の原因となっています。[69]
ハッチカバーに関する規制は、 MV ダービーシャー号の沈没後の調査以来進化してきた。[70] 1966年の満載喫水線会議では、ハッチカバーは海水による1.74トン/m2の荷重に耐えることができ、ハッチカバーの上部の最小寸法は6mmであることが求められた。その後、国際船級協会は1998年に統一要件S21 [71]を作成し、この強度基準を強化した。この基準では、特に船首部分にあるハッチカバーについては、海水による圧力を乾舷と速度の関数として計算することが求められている。[71]
ハル
ばら積み貨物船は、建造が容易で、貨物を効率的に保管できるように設計されています。建造を容易にするため、ばら積み貨物船は単一の船体曲率で建造されます。 [4]また、球状船首は船が水中をより効率的に移動できるようにしますが、設計者は大型船では単純な垂直船首に傾きます。 [4]ブロック係数が大きいフルハルはほぼ普遍的であり、その結果、ばら積み貨物船は本質的に低速です。[4]これは効率によって相殺されます。船の積載量を載貨重量トン数で比較することは、効率を測る1つの方法です。[4]小型のハンディマックス船は、その重量の5倍を運ぶことができます。[4]大型の設計では、この効率はさらに顕著です。ケープサイズ船は、その重量の8倍以上を運ぶことができます。[4]
ばら積み貨物船は、ほとんどの商船と同じような断面を持っています。船倉の上部と下部の角は、二重底部分と同様にバラストタンクとして使用されます。角のタンクは補強されており、船の傾きを制御すること以外にも別の目的があります。設計者は、角のタンクの角度を、予想される貨物の安息角よりも小さくすることを選択します。 [14]これにより、船を危険にさらす可能性のある貨物の左右の動き、つまり「ずれ」が大幅に減少します。[14]
二重底にも設計上の制約があります。主な懸念事項は、パイプやケーブルを通すのに十分な高さがあることです。また、これらのエリアは、調査やメンテナンスを行うために人が安全にアクセスできるように十分な広さが必要です。一方、重量過多や無駄な容積の問題から、二重底のスペースは非常に狭くなっています。
ばら積み貨物船の船体は鋼鉄、通常は軟鋼で作られている。[72]最近では、自重を減らすために高張力鋼を好むメーカーもある。[73]しかし、縦方向と横方向の補強に高張力鋼を使用すると、船体の剛性と耐腐食性が低下する可能性がある。[14]プロペラシャフトサポートなど、一部の船舶部品には鍛造鋼が使用されている。[4]横方向の仕切りは波形鉄板で作られ、底部と接続部が補強されている。[4]コンクリート-鋼サンドイッチ構造のばら積み貨物船の船体構造が研究されている。[74]
二重船殻は過去10年間で人気が高まっている。[4]ばら積み貨物船にはすでに二重底が求められているため、二重舷の船舶を設計すると、主に船幅が広くなる。[75]二重船殻の利点の1つは、構造要素をすべて船倉から取り除き、舷側に配置できるスペースが確保できることである。 [ 76]これにより船倉の容積が増加し、構造が簡素化されて積み込み、積み下ろし、清掃が容易になる。[77]二重舷は船のバラスト容量も向上させ、軽量貨物を運搬する際に有用である。安定性や耐航性の理由から船の喫水を増加させる必要がある場合があり、これはバラスト水を追加することによって行われる。
Hy-Conと呼ばれる最近の設計は、単胴構造と二重胴構造の長所を組み合わせたものです。ハイブリッド構成の略であるこの設計は、最前部と最後部の船倉を2倍にし、他の部分は単胴のままにします。[78]このアプローチにより、船の主要部分での堅牢性が向上し、全体的な自重が軽減されます。[79]
二重船体の採用は純粋に建築的な決定というよりも経済的な決定であったため、二重船体船は包括的な検査を受けることが少なく、隠れた腐食に悩まされることが多いと主張する人もいます。[80]反対意見にもかかわらず、2005年にパナマックス船とケープサイズ船には二重船体が必須となりました。[81]
貨物船は「背骨を折る」危険に常にさらされている[82]ため、縦方向の強度は建築上の主要な懸念事項である。造船技師は縦方向の強度と船体寸法と呼ばれる一連の船体厚さの相関関係を利用して縦方向の強度と応力の問題を管理する。船体はメンバーと呼ばれる個々の部品から構成される[83] 。これらのメンバーの寸法のセットは船の寸法と呼ばれる[83] 。造船技師は船が受けると予想される応力を計算し、安全係数を加えてから必要な寸法を計算することができる[ 83] 。
これらの解析は、空荷時、積み込み時および積み下ろし時、部分積載時および満載時、一時的な過積載時の状態で実施されます。[4]船倉底、ハッチカバー、船倉間の隔壁、バラストタンクの底など、最も大きな応力を受ける場所は慎重に調査されます。[4]五大湖のばら積み貨物船は、疲労破壊を引き起こす可能性のある波との共振に耐えられるようにも設計する必要があります。[73]
2006年4月1日以降、国際船級協会連合は共通構造規則を採用している。この規則は全長90メートル以上のばら積み貨物船に適用され、船体寸法の計算には腐食の影響、北大西洋でよく見られる厳しい条件、積載時の動的応力などを考慮する必要がある。この規則ではまた、腐食に対する余裕を0.5～0.9mmと定めている。[84]
安全性
1980年代と1990年代はばら積み貨物船にとって非常に危険な時代でした。この時期には多くのばら積み貨物船が沈没し、1990年から1997年の間だけで99隻が失われました。[12]これらの沈没のほとんどは突然で、乗組員が脱出することは不可能でした。この同じ時期に650人以上の船員が亡くなりました。[12] MV ダービーシャーの沈没もあって、1990年代にはばら積み貨物船に関する一連の国際安全決議が採択されました。[69]
安定性の問題
貨物の移動はばら積み貨物船にとって大きな危険です。穀物貨物の場合、航海中に穀物が沈み、貨物の上部と船倉の上部の間に余分な空間が生じるため、この問題はさらに顕著になります。[7]すると、船が横揺れすると、貨物は船の片側から反対側に自由に移動できます。これにより船が傾き、さらに貨物が移動します。このような連鎖反応により、ばら積み貨物船はすぐに転覆する可能性があります。[7]
1960年のSOLAS条約は、この種の問題を制御しようとした。[85]これらの規制では、上部バラストタンクがずれないように設計されることが求められた。また、貨物倉内で掘削機を使用して貨物を水平にしたり、トリミングしたりすることも求められた。[16] [86]トリミングを行うことで、貨物が空気と接触する表面積が減り、[87]有益な副次効果として、石炭、鉄、金属の削りくずなどの貨物の自然発火の可能性が減る。[87]
乾燥貨物に影響を与えるもう一つのリスクは、周囲の水分の吸収です。[88]非常に細かいコンクリートや骨材が水と混ざると、船倉の底にできた泥が簡単に移動し、自由表面効果が生じる可能性があります。[88]これらのリスクを制御する唯一の方法は、適切な換気と水の存在の注意深い監視です。[88]
国際海事機関は、ばら積み貨物船の貨物の安全な積み込みと輸送に関する国際基準と規則を定めている。これらには、国際海上固体ばら積み貨物規則、ばら積み穀物の安全運送に関する国際規則、木製甲板貨物を輸送する船舶の安全実施規則などがある。[89] [90]
構造上の問題
1990年だけでも、ばら積み貨物船20隻が沈没し、94人の乗組員が死亡した。1991年にはばら積み貨物船24隻が沈没し、154人が死亡した。[91]このレベルの損失によりばら積み貨物船の安全面に注目が集まり、多くのことが分かった。アメリカ船級協会は、損失は「貨物倉構造の破損に直接起因する」と結論付け[32]、ロイド船級協会は船体側面が「局部腐食、疲労亀裂、および運用上の損傷の組み合わせ」に耐えられないと付け加えた[91] 。
事故研究では明確なパターンが示された：[69]
- 大きな波、密閉不良、腐食などにより、前方ハッチから海水が侵入する。[69]
- 1番船倉の余分な水の重量は2番船倉との仕切りを損なう。[69]
- 水が2番船倉に入り、トリムが大きく変化し、さらに多くの水が船倉に入る[69]
- 2つの船倉が急速に水で満たされ、船首が水没し、船は急速に沈没し、乗組員が反応する時間がほとんどありませんでした。[69]
これまでの慣例で、船は前方の船倉 1 個所の浸水に耐える必要がありましたが、2 個所の浸水に対する対策は講じられていませんでした。後方の船倉 2 個所が浸水した場合も同様で、エンジン ルームがすぐに浸水し、船は推進力を失います。船の中央の船倉 2 個所が浸水すると、船体にかかる圧力が大きくなりすぎて、船が 2 つに折れてしまう可能性があります。
その他の要因として以下のものが特定されました:
- 沈没船のほとんどは、船齢20年以上の船でした。1980年代には、国際貿易の成長を過大評価したために、この年齢の船が大量に発生しました。海運会社は、早まって船を交換するのではなく、コスト面から老朽化した船を使い続けざるを得ませんでした。[7]
- メンテナンス不足による腐食は、ハッチカバーの密閉性と船倉を隔てる隔壁の強度に影響を与えた。腐食は、影響を受ける表面が非常に大きいため、検出が困難である。[92] [93]
- 船の設計時には、高度な積載方法は想定されていませんでした。新しい方法はより効率的ですが、積載の制御がより困難であり（作業を停止するだけで1時間以上かかることもあります）、時には船に過積載をもたらすことがあります。これらの予期しない衝撃は、時間の経過とともに船体の構造的完全性を損なう可能性があります。[64]
- 近年の高張力鋼の使用により、同等の強度を保ちながら、より少ない材料と重量で構造物を建設することが可能となった。しかし、通常の鋼よりも薄いため、高張力鋼は腐食しやすく、波の荒い海では金属疲労を起こす可能性がある。[73]
- ロイド船名簿によれば、沈没の主な原因は、既知の問題を抱えた船を海に送り出す船主の態度であった。[94]
1997年のSOLAS条約の付属書で採択された新しい規則は、隔壁や縦枠の補強、より厳格な検査（特に腐食に重点を置く）、港での定期的な検査などの問題に焦点を当てていました。[7] 1997年の追加事項では、制限（たとえば、特定の種類の貨物の輸送が禁止されている）のあるばら積み貨物船に、船体に大きくて見やすい三角形をマークすることを義務付けました。[95]
乗務員の安全
2004年12月以降、パナマックス型およびケープサイズのばら積み貨物船は、船尾のデッキハウス後方に自由落下式救命ボートを搭載することが義務付けられている。 [7]この配置により、乗組員は壊滅的な緊急事態が発生した場合に迅速に船を放棄することができる。[96]自由落下式救命ボートの使用に反対する議論の1つは、避難者がボートに乗り込み進水するには「ある程度の身体能力、さらには体力」が必要であるというものである。[97]また、安全ベルトが適切に固定されていなかった場合など、進水中に負傷が発生している。[97]
2002年12月、SOLAS条約第12章が改正され、すべてのばら積み貨物船に高水位警報装置と監視システムの設置が義務付けられました。この安全対策により、船倉の浸水が発生した場合に、船橋と機関室の監視員に迅速に警報が発せられます。[7]壊滅的な浸水が発生した場合、これらの検知器により船舶の放棄プロセスが迅速化されます。
参照
- 1986年から2011年まで最大のばら積み貨物船だったベルゲ・シュタール
- 明視野
- エドマンド・フィッツジェラルド
- フレア
- イラワラ湖
- ニューカリサ
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- 五大湖最大のばら積み貨物船、ポール・R・トレガーサ
- シグナ
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ばら積み貨物船に関連するメディアがあります。
- ばら積み貨物船 @ 国連海洋地図帳
- MRI オランダのバルクキャリア 2009 年 5 月 30 日アーカイブ、Wayback Machineより
- 第二次世界大戦のばら積み貨物船の歴史