ما هي أخطر الغابات في العالم ؟

مراحل تصميم وبناء السفن

نظرة عامة

يعتبر علم الهندسة البحرية وعمارة السفن من اهم العلوم الهندسية ولأن السفينة تعتبر مدينة متكاملة عائمة فى الماء فسوف نكتشف اننا نقوم بدراسة معظم التخصصات الهندسية مثل " الهندسة الميكانيكة والهندسة الكهربية وهندسة الانتاج حتى الهندسة النووية والكيميائية  ......." داخل الهندسة البحرية.ويعتبر النقل البحرى هو المسيطر على عمليات النقل فى جميع انحاء العالم وبنسبة 90 % سواء نقل البضائع او الركاب او البترول والهدف الاساسي من عملية النقل البحرى هى نقل اكبر كمية من البضائع طبقا لحاجة السوق العالمى سواء ل المواد البترولية او الغذائية او الكماليات الاساسية او حتى الركاب فى جميع انحاء العالم وبالتالى تحقيق دخل اقتصادى كبير لدول العالم والتى تطل على البحار او المحيطات وتنشيط حركة التجارة 

والاقتصاد العالمى وايضا السياحة  الأمر الذى لاتستطيع اى وسيلة نقل اخرى القيام بهذه المهمة.

قرار بناء السفينة

عندما يقرر شخص ما يمتلك نشاطا تجاريا مثلا بناء سفينة لأستخدامها فى نشاطه التجارى فأول شئ يتبادر فى ذهنه هو حمل اكبر كمية من البضائع وبالتالى تحقيق اكبر ربح ممكن ولكن كيف يتم هذا الامر؟؟ يتم عن طريق ذهاب صاحب النشاط التجارى او مالك السفينة الى مكتب تصميم السفن واثناء مقابلة مالك السفينة ل المهندس البحرى او مصمم السفينة سوف يطلب المصمم من المالك معلومات اساسية والتى بناءا عليها سوف يبدأ مصمم السفينة العمل عليها وتلبية رغبة المالك فى تصميم سفينته .

ماهى المعلومات التى يطلبها المهندس البحرى " مصمم السفينة" من المالك؟.

تصميم السفينة

وللاجابة عن السؤال السابق سوف يطلب المصمم من المالك اربعة معلومات رئيسية وهى:

1. الوزن  او الحمولة الكلية للبضائع التى يرغب فى حملها على متن السفينة  لعمل الحسابات المبدئية للسفينة مثل الابعاد الرئيسية "الطول والعرض والغاطس والعمق" وتصميم شكل او جسم السفينة الخارجى " بدن السفينة" وفى النهاية تحديد الوزن الكلى للسفينة من وزن الصلب المصنوع منه البدن والمحركات ومنظومات الدفع .....الخ .

2. مسار السفينة وهو المسار التى سوف تسلكه السفينة من ميناء معينة الى ميناء اخرى او عدة موانى والهدف من معرفة مسار السفينة هى عمل التحليل الانشائى واختيار النوع المناسب للسفينة من الصلب وبأقل تكاليف لتتحمل الاجهادات على بدن السفينة الخارجى اثناء سير السفينة فى البحار او المحيطات و ايضا تحليل تأثير الامواج والرياح والتيارات المائية على جسم السفينة .

3.سرعة السفينة وبناءا عليها يتم تحديد قدرة الماكينات او محركات الديزل التى سوف تقوم بتشغيل السفينة عن طريق منظومات الدفع " الرفاصات" .

4. هيئة الاشراف الدولية التى يود المالك التعامل معها والتى سوف تشرف على عمليات التصميم وبناء السفينة داخل ترسانة بناء السفن وهى تصدر شهادات صلاحية السفينة وتشرف ايضا على حالة السفينة الفنية اثناء خدمتها ولهيئة الاشراف قواعد وقوانين يجب على المصمم والترسانة المنفذة اتباعها اثناء عملية التصميم والبناء وتوجد عدة هيئات اشراف جميعها تتبع الجمعية الدولية لهيئات الاشراف  وعلى مالك السفينة اختيار واحدة منها فقط للتعامل معها وكل هيئة لها القواعد والقوانين الخاصة بها ولكن لاتختلف هذه القواعد كثيرا من كل هيئة عن الاخرى . 

كيف تطفو السفينة ؟

نظرية ارشميدس للطفو 

اذا تم القاء جسم من الصلب فى الماء فطبيعى انه سيغرق فى الماء وذلك لسببين اولا  لأن كثافة الصلب اكبر من كثافة الماء وثانيا  الجسم الصلب لم يستطيع ازاحة كمية من الماء او حجم من الماء مساوية لوزنه اما لو كان هذا الجسم ازاح حجما من المياه مساويا لحجم الجزء المغمور منه وعند وزن هذا الحجم المزاح من المياه التى ازاحها الجسم يكون مساويا لوزن الجسم نفسه وفى نفس الوقت حجم الماء المزاح يجب ان يكون اقل من الحجم الكلى للجسم لطفا الجسم ولو كان حجم الماء المزاح اكبر من حجم الجسم لغرق الجسم ويجب ان نعلم ان نظرية ارشميدس تنص على ان اذا غمر جسم سواء كليا او جزئيا فانه سوف يلقى قوة دفع الى اعلى يعادل وزن الجسم.  

بناء السفينة

اذن مما تم ذكره سابقا فلنأخذ نظرة عامة على مراحل بناء السفينة داخل ترسانات بناء السفن  خطوة بخطوة:

1.      قرار مالك السفينة  ببناء نوع معين من انواع السفن ولتكن مثلا سفينة بضائع عامة يريد ان يحمل على متنها بضائع بحمولة معينة .

2.      يتم ذهاب مالك السفينة الى مكتب تصميم سفن ويتم مقابلة المهندس البحرى او المصمم هناك ويقوم المصمم بسؤاله عن الحمولة الكلية للبضائع ومسار السفينة وسرعتها وهيئة الاشراف التى يود التعامل معها .

-هيئات الاشراف الدولية international classification societies هى الجهة المسئولة والمعتمدة دوليا عن اشراف على  تصميم وبناء السفينة ولها قواعد وقوانين تختلف من هيئة الى اخرى بفارق بسيط ولها كتيب مدون به خطوات تصميم وبناء السفينة لجميع انواع السفن نتيجة تجارب كثيرة سابقة من سفن تمت معايرتها ووجدت انها الافضل من حيث سلوكها سواء فى حمل كميات كبيرة من البضائع واتزانها فى المياه والاختيار المثالى للمحركات ومنظومات الدفع والكهرباء والمواسير ....الخ وبناءا على ذلك تمت استنتاج قوانين ومعادلات تم تدوينها داخل هذا الكتيب لتكون دليل مصمم السفينة اثناء مراحل البناء المختلفة سواء الانشائية او الميكانيكية او الكهربية او فى التجهيزات حتى فى وسائل الامن والسلامة ومكافحة الحريق والاجهزة الملاحية وبالطبع تشرف هيئات الاشراف على مراحل البناء المختلفة داخل الترسانات ومن خلالها يتم اصدار الشهادات بعد انتهاء بناء السفينة كاملة من قبل مندوب هيئة الاشراف ليؤكد صلاحية السفينة للابحار ودخولها الخدمة وان تم بناءها بناءا على قواعد وقوانين الهيئة وايضا تعطى شهادة استمرارية عمل السفينة وهى فى الخدمة لأن ايضا دور هيئة الاشراف عمل الكشوفات والفحوصات على السفينة كل فترة ليتأكد من سلامتها فنيا  ويتم تعامل مالك السفينة مع هيئة اشراف واحدة فقط ويجوز للمالك تغيير هيئة الاشراف فيما بعد الى هيئة اخرى بناءا على طلب مالك السفينة او اذا ساءت حالة السفينة بما لايتوافق مع قواعد هيئة الاشراف ولكن بشرط ان تكون السفينة تم بناءها طبقا لقواعد هيئة الاشراف الجديدة وهذه القواعد قد لاتختلف كثيرا عن هيئة الاشراف  السابقة ويجوز لهيئة الاشراف الجديدة ان تطلب من المالك  اضافة وتزويد السفينة باجزاء انشائية اخرى مثلا او اضافة اى شئ جديد للسفينة بما يتناسب مع قواعدها ويجب ان نعلم ان جميع هيئات الاشراف الدولية تابعة للجمعية الدولية لهيئات الاشراف IACS وعى الهيئة الأم . ومن هيئات الاشراف التى يمكن لمالك السفينة التعامل معها :

-          هيئة الاشراف الامريكية ABS

-          هيئة الاشراف الفرنسية BV

-          هيئة الاشراف الانجليزية  LIOYD’S

-          هيئة الاشراف الالمانية GL

-          هيئة الاشراف النرويجية DNV

-          هيئة الاشراف الايطالية  RINA

-          وهيئات اخرى كثيرة ولكن الهيئات السابقة هى الاشهر وجميع الهيئات تتبع الجمعية الدولية لهيئات الاشراف

3.      باستخدام معلومة وزن البضائع يبدأ المصمم فى تحديد اولى للابعاد الرئيسية للسفينة بناءا على تصميمات سابقة من نفس نوع السفينة ثم يبدأ بتحديد قيمة الحد الحر ومنها يتم تحديد اولى للوزن الكلى للسفينة.

4.      يقوم مصمم السفينة بتصميم بدن السفينة وبالرجوع ايضا الى قواعد هيئات الاشراف فى عملية التقسيم الداخلى لقطاعات السفينة واماكن الاعاشة وغرفة القيادة واختيار نوع الصلب المستخدم فى عملية البناء وكتابة جميع تفاصيل وابعاد الاجزاء الانشائية Scantling  ثم يقوم باستنتاج معاملات تشكيل بدن السفينة وعمل كتيب عن اتزان السفينة الطولى والعرضى ومقاومة السفينة فى البحر واختيار نوع وقدرة المحركات بناءا على السرعة المطلوبة ومنظومات الدفع " الرفاص المستخدم" ونوع نظام التوجيه " الدفة " والمنظومة الكهربية كالمولد الرئيسى الذى سوف يمد السفينة بالكهرباء والطلمبات والبلوف والمواسير وملحقاتها واجهزة التكييف وايضا التجهيزات الخاصة بالسفينة كتجهيزات السطح مثل تجهيزات رباط السفينة بالرصيف mooring  او تثبيت السفينة مع قاع البحر anchoring  والابواب والشبابيك ووسائل الانقاذ والحريق والاجهزة الملاحية وحماية البدن من الصدأ " الحماية الكاثودية" ونظام الدهان المستخدم .

5.      بعد تنفيذ الخطوات السابقة يتم حساب الوزن الكلى للسفينة واعداد جميع الرسومات الهندسية فى مراحل البناء المختلفة  ولوحات تفصيلية عن اللحام ولوحة افراد البدن shell expansion  والتى تحدد سمك البدن الخارجى وتستخدم هذه اللوحة فى الكشوف الدورية على السفينة للتأكد من حالة البدن وعدم حدوث اى تأكل فيه ويجب ان الا يقل سمك اللوح عن 20% من السمك الاصلى فى حالة السفن التى تعمل فى اعالى البحار وعن 25% فى السفن الساحلية اثناء قياس سمك الالواح بالموجات فوق الصوتية ويتم اعتماد الرسومات من هيئة الاشراف التى تم التعاقد معها .

6.      يتم اعطاء جميع التفاصيل السابقة الى مالك السفينة ثم يقوم بدوره بطرح هذه البيانات والرسومات الى الترسانات المختلفة لعمل عطاء لاختيار افضل سعر واقل وقت تنفيذ .

7.      تبدأ الترسانات فى دراسة هذه المعلومات ويقوم قطاع التخطيط داخل الترسانه بتحديد كمية الحديد الصلب وكميات اسلاك اللحام المستخدمة وعدد العمالة المستخدمة فى عمليات البناء داخل ورش الترسانه والمدة الزمنية لانتهاء التنفيذ وايضا السعر /طن من الحديد تجمييع ولحام.

8.      يتم عرض جميع العطاءات من الترسانات الى المالك ويختار بعدها الافضل فى عرض السعر ووقت التنفيذ.

9.      بعد اختيار افضل عرض سعر وسرعة تنفيذ يتم تعاقد مالك السفينة مع الترسانه التى وقع عليها الاختيار فى حضور مندوب هيئة الاشراف وايضا مصمم السفينة ويقوم المالك فى البدء فى عملية شراء خامات البناء" الحديد" من خلاله او من خلال الترسانه ويجب ان تكون جميع الخامات معتمدة من هيئة الاشراف التى سوف تشرف على عملية البناء.

10.  يبدأ المكتب الفنى فى الترسانه بتجهيز كروت قطع الخامات على ماكينة القطع بالابعاد المحددة فى الرسومات.

11.  عند وصول الواح البناء " خامات الحديد " الى الترسانه يتم وضعها فى ساحة التخزين ثم تنقل هذه الخامات على مراحل الى ورشة السفح والدهان المبدئى لحمايتها من الصدأ وبعد ذلك يتم دخول هذه الالواح الى ورشة التقطيع ليتم تقطيعها وتشكيلها طبقا للرسومات التصميمية.

12.  بعد عملية التقطيع يتم دخول هذه الالواح الى ورشة الوحدات والتى بدورها تقوم بتجميع ولحام هذه الالواح مع الاجزاء والتدعيمات الداخلية على شكل وحدات  والوحدات هى عبارة عن قاع وجوانب وسطح لبلوك  من السفينة ثم تنقل هذه الوحدات بعد ذلك الى ورشة تجميع البلوكات ليتم تجميع هذه الوحدات الى  بلوك والبلوك هو تجميع الوحدات مع بعض  وتستمر هذه العملية بتجميع الوحدات الخارجة من ورشة الوحدات لتصبح عدة بلوكات يتم تجميعها بعد ذلك مع بعضها لتكون لنا شكل السفينة.

13.  يتم تجميع البلوكات فى الحوض الجاف للبناء او فى قزق البناء واثناء مرحلة تجميع البلوكات يتم وضع المحركات الرئيسية والمولدات واى تجهيزات اخرى بالسفينة ويتم ضبط استقامة عامود الرفاص مع محرك السفينة ووضع  المضخات والمواسير وجهاز توجيه السفينة .... الخ

14.  بعد عملية تجميع البلوكات يتم حضور مندوب هيئة الاشراف للاستلام النهائى من حيث عملية التجميع و اللحام وعمل الاختبارات على بدن السفينة بجهاز الموجات فوق الصوتية واختبارات على  اللحام والتأكد من سلامة اللحام وان لايوجد اى تسريب قد يحدث داخل السفينة اثناء وجودها فى المياه ثم يتم ترميل ودهان السفينة من الخارج والداخل استعداد لتدشينها.

15.  يتم تدشين السفينة فى المياه او نزولها فى المياه ثم تذهب بعد ذلك الى الحوض الجاف او العائم لاستكمال تجهيزاتها وتوصيل الوصلات الكهربية والمواسير واستكمال اعمال النجارة والصرف الصحى فى اماكن الاعاشة وتوصيل الاجهزة الملاحية فى غرقة القيادة.

16.  بعد الانتهاء من العملية السابقة يتم ذهاب السفينة الى الرصيف ليتم عمل تجربة الامالة للسفينة يمينا ويسارا وذلك بوضع اوزان عليها للتأكد من سلامة اتزانها العرضى فى المياه.