آشنایی با حوض خشک (Dry Dock) و کاربردهای آن

بلوک‌های حوض خشک

بلوک‌هایی که در کف حوضچه خشک (Dry Dock) قرار دارند، وظیفه تحمل و توزیع وزن کشتی را بر عهده دارند. نحوه چیدمان و ساخت این بلوک‌ها اهمیت زیادی دارد، چرا که فشار وارده از طرف بدنه کشتی باید به‌شکل یکنواخت و ایمن توزیع شود. برای هر کشتی، یک نقشه مخصوص قرارگیری بلوک‌ها تدوین شده که به تأیید مؤسسه رده‌بندی رسیده است. فرمانده کشتی یا افسر اول و مسئول حوض باید به این نقشه مسلط بوده و رفتار کشتی تحت بار را به‌خوبی درک نمایند. بلوک‌ها عموما از مواد یکدست ساخته می‌شوند تا رفتار مکانیکی مشابهی داشته باشند. چنانچه بلوک‌ها از مصالح متفاوت (مانند بتن، فولاد و چوب) ساخته شده باشند، احتمال توزیع غیر یکنواخت بار و آسیب به بلوک یا بدنه کشتی وجود خواهد داشت. رایج‌ترین مصالح مورد استفاده برای بلوک‌ها عبارت‌اند از:

• بتن مسلح با پوشش فولادی
• بلوک‌های چوبی
• بلوک‌هایی با پایه بتنی و سطح چوبی

عوامل مؤثر بر بارگذاری بلوک‌های حوض خشک

چندین عامل کلیدی در نحوه توزیع بار کشتی روی بلوک‌ها نقش دارند:

• ارتفاع اولیه بلوک‌ها:
  ارتفاع هر بلوک تعیین‌کننده سهم آن از بار کلی کشتی است. در صورتی‌که ارتفاع بلوک‌ها با انحنای بدنه کشتی هماهنگ باشد، بارگذاری یکنواخت صورت خواهد گرفت.
• سطح تماس بلوک با بدنه کشتی:
   هرچه سطح تماس بلوک با بدنه بزرگ‌تر باشد، فشار کمتری به واحد سطح وارد می‌شود و برعکس، سطح کوچک‌تر منجر به تمرکز تنش و احتمال آسیب خواهد شد.
• جنس مصالح بلوک:
   از آنجا که مصالح مقاومت متفاوتی در برابر تغییر شکل دارند، استفاده همزمان از چند ماده متفاوت می‌تواند منجر به بارگذاری نامتعادل شده و خطر آسیب به بدنه یا خود بلوک را به‌دنبال داشته باشد.
• نحوه چیدمان و محل قرارگیری بلوک‌ها:
  موقعیت بلوک‌ها باید دقیقاً مطابق با نقشه تعیین‌شده برای هر کشتی باشد. لازم است زیر بخش‌های حساس کشتی فضای کافی وجود داشته باشد تا در زمان قرار گرفتن آن روی بلوک‌ها آسیبی به این بخش‌ها وارد نشود.

انتخاب نوع حوض خشک مناسب

عوامل متعددی در انتخاب نوع مناسب حوض برای یک کشتی مؤثرند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• ابعاد کشتی:
  حوض گراوینگ به‌دلیل فضای وسیع خود، برای کشتی‌های عظیم همچون نفت‌کش‌ها مناسب‌تر است. درحالی‌که برای کشتی‌هایی تا حدود ۱۰٬۰۰۰ تن، حوض ریلی دریایی و برای قایق‌ها یا یات‌های کوچک تا ۲۵۰ تن، لیفت متحرک دریایی قابل استفاده خواهد بود.
• وضعیت فنی کشتی:
   چنانچه سامانه رانش کشتی از کار افتاده باشد یا آسیب جدی مانع از حرکت آن شود، حوض شناور گزینه مناسب‌تری خواهد بود، زیرا امکان جابه‌جایی آن به نزدیکی کشتی وجود دارد.
• نوع تعمیرات مورد نیاز:
   در صورت نیاز به تعمیرات عادی و دوره‌ای، حوض شناور کفایت خواهد کرد. اما برای عملیات بزرگ‌تر مانند تعویض ماشین‌آلات یا تغییرات اساسی، حوض گراوینگ به‌دلیل نزدیکی به کارگاه‌های ساحلی ارجحیت دارد.
• برنامه‌ریزی زمانی کشتی:
   انتخاب محل و نوع حوض بر اساس مسیر فعلی کشتی، زمان تخلیه بار در آخرین بندر، و امکان‌پذیری رسیدن به حوض در برنامه تعیین می‌شود.
• محدودیت بودجه:
   یکی از مهم‌ترین معیارها در انتخاب حوض، هزینه آن است. بر همین اساس، حوض‌های شناور معمولاً گزینه اقتصادی‌تری نسبت به حوض‌های ثابت به‌شمار می‌روند.

الزامات ورود به حوض خشک

برای انجام موفقیت‌آمیز عملیات داکینگ، حفظ پایداری کشتی از اهمیت بالایی برخوردار است. سه معیار اساسی که باید پیش از ورود کشتی به حوضچه خشک (Dry Dock) رعایت شود، عبارت‌اند از:

• GM اولیه کافی:
  زمانی که کشتی با بلوک‌ها تماس پیدا می‌کند، نیروی واکنشی که در نقطه تماس ایجاد می‌شود، مرکز ثقل (G) را بالا می‌برد و باعث کاهش ارتفاع متاسنتریک (G.M) می‌شود؛ بنابراین لازم است کشتی از ابتدا دارای ارتفاع متاسنتریک کافی باشد تا این کاهش جبران شود. (ارتفاع متاسنتریک (G.M) فاصله بین مرکز ثقل کشتی (G) و نقطه متاسنتر (M) است. این فاصله به ما می‌گوید کشتی بعد از کج شدن (مثلاً بر اثر موج یا بارگذاری) چقدر سریع به حالت تعادل برمی‌گردد.)
• حفظ حالت ایستایی کشتی در وضعیت مستقیم:
   هنگام ورود به داک، کشتی باید در حالت کاملاً مستقیم و بدون انحراف به سمت چپ یا راست قرار داشته باشد. در غیر این‌صورت، اگر نقطه تماس با بلوک‌ها خارج از خط مرکزی بدنه باشد، احتمال واژگونی کشتی وجود دارد.
• داشتن شیب ملایم به سمت عقب:
   در اغلب موارد، کشتی با اندکی شیب به عقب وارد حوض می‌شود. این وضعیت موجب می‌شود که با پایین آمدن تدریجی سطح آب، ابتدا عقب کشتی و سپس به‌تدریج دماغه آن بر روی بلوک‌ها قرار گیرد؛ در نتیجه فشارهای ناگهانی و غیر متقارن به بدنه وارد نخواهد شد.

فرآیند داکینگ کشتی

پس از انتخاب نوع مناسب حوض توسط مدیر کشتی، مراحل آماده‌سازی و ورود کشتی به حوض خشک آغاز می‌شود. نکات مهم در این مرحله شامل موارد زیر است: 
برای ورود کشتی به حوضچه خشک، باید اطمینان حاصل شود که کشتی بدون بار و با حداقل بالاست وارد شود. در صورت استفاده از حوض شناور، جابه‌جایی کشتی ممکن است خودگردان یا توسط حوض انجام گیرد. پس از مهار کشتی به دیواره‌ها، مسئول حوضچه خشک مقدار شیب مورد نیاز را اعلام کرده و پیش از تخلیه آب، تجهیزات حساس توسط غواصان بررسی می‌شوند. سپس با تخلیه آب، کشتی به‌آرامی روی بلوک‌های زیرین قرار می‌گیرد و باید دقت شود تماس بدنه با بلوک‌ها دقیقاً در امتداد خط مرکزی باشد تا تعادل حفظ شود. پس از آن، عملیات تمیزکاری و تعمیرات آغاز می‌شود.

بررسی‌های پیش از خروج از حوض خشک

پیش از آب‌گیری مجدد حوض و خارج شدن کشتی، انجام بررسی‌های دقیق الزامی است:

• اطمینان از نصب مجدد تمامی درپوش‌های کف کشتی و آب‌بند بودن آن‌ها
• انجام آزمایش نشت برای کلیه اتصالات و قطعات زیر آبی
• پاک‌سازی تجهیزات و ابزارآلات باقی‌مانده در کف داک
• تأیید سلامت سازه بدنه و رنگ‌آمیزی مجدد نواحی ضروری
• بررسی و راه‌اندازی تجهیزات زیرآبی مانند سنسورها، لوله‌های تخلیه و پمپ‌ها
• اتصال کامل سیستم‌های داخلی کشتی به سامانه نیروی محرکه، برق و سیستم‌های کنترلی