Bir römorkörün kanca gücü veya çekme kuvveti, esas olarak BHP (Break Horse Power) olarak gücüyle doðru orantýlýdýr; bu nedenle BHP kuvvetini bildiðimiz bir römorkörün kanca kuvvetini küçük sapmalarla hesaplayabiliriz. Bununla birlikte, kanca gücünü etkileyen baþka etmenler de vardýr. Bunlar römorkörün pervane tipi, pervanenin nozullu (kovanlý) mý, nozulsuz (kovansýz) mý olduðu, römorkörün tekne narinliði, su çekimi ve trimi bunlardan en belirginleridir.

Bollard Pull Test Belgesi (Germanischer Lloyd)

Bollard pull nasýl ölçülür? Bunun iki yöntemi var: birincisi gerçek ortamda ölçüm cihazýna baðlanarak ölçülür, ikincisi sanal ortamda ölçülür. "Bollard Pull" denmesinin nedeni de gerçek ortam ölçümünden dolayýdýr. Birebir çevirisinden de anlaþýlacaðý üzere (Bollard=Baba, Pull=Çekme) rýhtýmda sabit bir babaya takýlý bir halata (Kanca veya babayla) baðlý römorkörün pervene gücüyle uygulayabildiði azami çekme kuvveti hesaplanýr.

Bu testin doðru sonuçlar vermesi için yapýldýðý deniz ortamý önemlidir. Testin yapýldýðý bölge dalgasýz, akýntýsýz ve en az su derinliði 20 metre olmalýdýr. Yine bu testte kullanýlan halatýn uzunluðu da, doðru sonuçlar alabilmek açýsýndan önemlidir.

Bollard Pull ölçme birimi "TON" dur.

Bollard Pull, bir römorkörün üzerinde yol yokken (Sýfýr yolda iken ) sahip olduðu çekme kapasitesini tanýmlar.

Bu konudaki algýlama çoklukla yanlýþtýr."40 ton çekme kuvvetindeki bir römorkör" denildiði zaman, sanki römorkör her durumda, örneðin belli bir hýzda giderken de bu kuvveti uygulayacak sanýlýr. Oysa, azami hýzýnda ilerleyen bir römorkörün kanca gücü sýfýra kadar düþmektedir; çünkü bu durumda söz konusu römorkör, tüm pervane gücünü su içinde ilerlemek için harcamaktadýr.

Aþaðýda da bir formülle belirteceðimiz gibi hýz arttýkça, bollard pull deðeri orantýlý olarak düþmektedir.

Bu nedenle, örneðin Boðaz'da 10 knots süratle ilerleyen bir tankere müdahale edecek römorkörün kanca gücünün, eðer bu sürat düþmezse, sýfýra yakýn olacaðýný bilmemiz gerekmektedir.

(Verdiðim bu örneðin farklý direnç etmenleri nedeniyle geçerli olmadýðý istisnai haller vardýr: römorkörün tankerin kýç tarafýndan fren etkisi yapacak þekilde BAÐLI olduðu durumdaki kullanýmý hariçtir. Bu kullanýmda römorkörün ileri hareketi tankere baðlý halat tarafýndan tankerin ataleti ile saðlanýrken römorkörün pervane gücü tam aksi yönde kullanýlarak fren etkisi saðlanabilir. Bu durum römorkörün hidrostatik direncinin de kanca gücüne dahil olduðu özel bir durumdur. Ama ayný durum, örneðin 10 knots hýzla giden bir tankere römorkörün bordadan dayanmasý halinde söz konusu olmaz. Çünkü bu durumda römorkör pervane gücünü daha çok su içinde ilerlemek için kullanacaktýr. )

Öyleyse, bir römorkörün verilen "Bollard Pull" deðerini nasýl okumalýyýz?

Bollard Pull Testi

çekilmesinde ne derece kullanýþlý olabileceðini anlatmak için iþe yarar bir ölçümdür. Kurtarma yardým faaliyetlerinde oturan bir geminin çekilmesinde, veya liman operasyonlarýnda rýhtýmdan geminin kaldýrýlmasýnda bollard pull deðerinin bilinmesinde özellikle yarar vardýr.

Bollard pull genellikle römorkörü klaslayan klas kuruluþu tarafýndan "gerçek" ortamda test yapýlarak hesaplanýr (Sanal ortamda da test yapýlabilir). Bu test, römorkör ilk inþa edildiðinde yapýlýr, ancak daha sonradan römorkörde büyük makine tamir veya bakýmlarý yapýldýðýnda da (Overhaul) "bollard pull" testinin yeniden yapýlmasý gerekir. Bu testi yaptýran römorkör armatörleri bollard pull deðerini gösteren bir belgeyi bulundururlar.

Bollard pull deðeri de, beygir gücü gibi, bir römorkörün pazarlanmasý açýsýndan aranan bir deðerdir. Bu yüzden de üreticiler tarafýndan gerek deðeri gerekse etkinliði zaman zaman abartýlabilen bir deðerdir.  Oysa, bollard pull deðerinin hesaplanmasýnda basit bir yöntem vardýr. Öncelikle bu basit yöntemi inceleyelim:

Nozullu (kovanlý) pervane-Nozulsuz (kovansýz) pervane farký

Çekme gücü açýsýndan bir kovan içerisine yerleþtirilmiþ pervaneli sistemlerin (nozullu pervane) nozulsuz pervanelere göre %20-%30 arasýnda deðiþen üstünlüðü vardýr. Bu nedenle, yukarýda bahsettiðimiz çekme kuvvetinin beygir gücünden çýkarýlmasýna iliþkin hesap yöntemi, nozullu ve nozulsuz pervaneli sistemlere göre ayrý ayrý yapýlýr.

Buna göre;

1. Konvansiyonel, nozulsuz (kovansýz) pervane sistemine sahip bir römorkörde BHP olarak beygir gücünün 100’e bölünmesi, römorkörün ton olarak çekme gücünü (Bollard Pull) verir.
2. Nozullu (kovanlý) pervane sistemine sahip bir römorkörde BHP olarak beygir gücünün 85’e bölünmesi, römorkörün ton olarak çekme gücünü (Bollard Pull) verir.

Örneðin; Ýzmir Limanýnda görev yapan nozullu sistem Schottel pervaneye sahip TDÝ Kýzkulesi adlý römorkörün makine gücü 4200 BHP’dir. 4200’ü 85’e böldüðümüzde 49,4 ortaya çýkar. Gerçekten de TDÝ Kýzkulesi römorkörünün test edilen BP deðeri  50 tondur.

Bir baþka örnek; 5300 BHP makine gücüne sahip Voith-Schneider pervane sistemli Kurtarma 6 römorkörünün BP deðerini de yine ayný yöntemle, 85’e bölerek 62,3 ton olarak buluruz. Ölçülen deðer 65 tondur.  (Bu hesaplamada %5 lik bir sapma payýnýn olabileceði göz önünde bulundurulmalýdýr.)

Yine ülkemizin bir baþka güçlü römorkörü, Z-Drive pervane sistemli TDÝ Zübeyde Ana römorkörünün BHP olarak makine gücü 5500 olup; 85’e bölündüðünde 64,7 deðeri çýkmaktadýr. Bu römorkörün de test edilen bollard pull deðeri 65 tondur.

Özetle, her 100 beygir gücü deðeri, römorkörlerde 1 ile 1,5 ton arasýnda deðiþen bir çekme kuvvetine karþýlýk gelmektedir diyebiliriz. Bollard pull testi yaptýrýlmamýþ olan römorkörler için bu yöntemi kullanarak yaklaþýk olarak bollard pull deðerlerini elde etmek mümkündür.

"Bollard Pull" Hesabýnda Ayrýntýlý Yöntem(1)

Yukarýda, Bollard Pull deðerinin hesaplanmasýnda basit yönteme deðindim. Bu formülün biraz daha karmaþýk olaný ancak römorkör tiplerine göre hata payý daha düþük sonuçlar vereni de var. O formülleri de aþaðýya alýyorum:

Kovansýz (Nozulsuz) -Sabit Pervane Kanatlý (Fixed Pitch) Römorkör:

 BHPx0,9x110/100=Bollard Pull(t)

Kovanlý(Nozullu)-Sabit Pervane Kanatlý (Fixed Pitch) Römorkör:

BHPx0,9x120/100=Bollard Pull(t)

Kovansýz(Nozulsuz) -Deðiþken Pervane Kanatlý (Variable Pitch) Römorkör:

BHPx0,9x125/100=Bollard Pull(t)

Kovanlý(Nozullu)-Deðiþken Pervane Kanatlý (Variable Pitch) Römorkör:

BHPx0,9x140/100=Bollard Pull(t)

Ýdeal koþullarda bollard pull testi. Pervanenin nozullu tip olduðuna dikkat ediniz.(Þekil Wikipedia'dan alýntýdýr)

Bollard Pull daha çok Avrupa'da geçerli

Avrupa’da genellikle bollard pull deðeri literatürde yer etmiþ ve belli baþlý römorkör þirketleri test belgesi sunmakta iken, Amerika’daki römorkör þirketleri olsun, dünyada açýk deniz petrol ünitelerine destek saðlayan þirketler olsun, bollard pull deðerini test ettirmeye ve bildirmeye genellikle gereksinim duymazlar.  Bu deðeri bildirenler de genellikle bir test neticesinde deðil, yukarýda bahsettiðimiz hesaplama neticesi elde ettikleri deðeri bildirirler. Bahsettiðimiz bu bölgelerde römorkörün beygir gücü deðeri, daha itibar edilen bir deðerlendirme biçimidir.

Schottel tip nozullu (Kovanlý) pervane

Kulllanýþlýlýk açýsýndan, Bollard pull, bir römorkörün çekme kapasitesini anlatmakiçin tek veya en kullanýþlý ölçüm yöntemi deðildir.

Oturma hariç, römorköre ihtiyaç duyulan bütün diðer hallerde, römorkörün kullanýlma amacý, yedeðini hareket ettirmek, belli bir yönde çekmek veya itmektir.  Yazýmýzýn giriþinde Boðaz'da ilerleyen tankere müdahale eden römorkör örneðinde de belirttiðimiz gibi, üzerinde yol olduðu halde bir gemiyi iten veya çeken bir römorkörün çekme gücünün önemli bir bölümü, bizzat römorkörün tekne direncine harcanmakta, bir kýsmý da yedek halatýnýn direncine gitmektedir.  Bollard pull deðerini, pervane ve nozul dizaynlarýna göre iyileþtirmek mümkündür.  Ancak bunu yapýnca bu kez  yedek çekme durumunda yedek halatýna uygulanacak çekme kuvvetinden fedakarlýk etmek gerekecektir. Bu þekil bir dizayn ayrýca serbest ilerleme hýzýný da, yakýt tüketim deðerlerini de olumsuz yönde etkileyecektir.  Bu nedenle, römorkörler dizayn edilirken bollard pull cazibesine kapýlýp ona göre dizayn yapmak yerine, yedek çekmeye göre ayarlanmýþ pervane ve nozul sistemleri tercih edilir.

Römorkörler, genellikle 4 knots-8 knots arasý hýzlarda hizmet vermek üzere inþa edilir.

Nozullu tip pervane sistemine sahip römorkörler, bollard pull deðeri açýsýndan,  yukarýdaki hesaplama yöntemlerinden de anlaþýlacaðý üzere, konvansiyonel sistemlere oranla %20-30 arasý bir avantaja sahiptirler.  Günümüzde römorkörler daha çok nozullu pervane sistemiyle imal edilmektedir. Bu römorkörlerde nozullu pervane avantajýndan ötürü  çekme kuvveti (Bollard Pull) yüksek olabilmekte, ancak bu da römorkörün hizmet sürati ve yakýt tüketiminde dezavantaj olarak geri dönmektedir.

Kurtarma yardýmýna gidecek olan bir römorkörün  eðer kaza yerine hýzla ulaþmasý birinci öncelik olacaksa, bu takdirde nozullu pervane sistemi bir dezavantaj olabilecektir.

Simülasyon Yöntemi

Yukarýda, bollard pull deðerinin hesaplanmasýnda uygulamalý yöntemden bahsettik. Bu yöntemde römorkör ölçüm cihazýna baðlý bir halatla sabit bir noktaya baðlanarak uygulayabildiði azami kuvvet hesaplanýr.

Bu hesaplama, gerçek ortamda yapýlabildiði gibi, sanal ortamda da yapýlabilir.

Römorkörün özellikleri yüklenerek bir bilgisayar programý aracýlýðýyla simülasyon ortamýnda bollard pull hesaplanabilir. Ancak, simülsayon gtöreceli olarak uygulamalý yönteme oranla daha pahalý bir ölçüm þekli olduðundan ancak büyük tersaneler bunu yapabilmektedir.

Ayrýca, simülasyon yönteminde deðiþik kullanma alanlarýnda römorkörün uygulayabileceði çekme kuvvetinin hesaplanabilme esnekliði de vardýr. Ancak bilgisayar ortamýndaki sayýsal yöntemde ölçütlerin yüklenme ayrýntýsýna göre hata payýnýn olabileceði de bilinmelidir.

En iyisi, eðer koþullar elveriyorsa, bollard pull deðerinin belirlenmesinde uygulamalý yöntemle sayýsal (simülasyon) yönteminin tümleþik olarak kullanýlmasýdýr.

Bollard Pull-Sürat Ýliþkisi

Bir römorkörün kanca gücü (bollard pull) ile römorkörün sürati arasýnda doðrudan bir iliþki vardýr.  Bollard pull, yukarýda da deðindiðimiz gibi römorkörün sýfýr yoldayken azami pervane devrinde uygulayabildiði çekme gücüdür.

Römorkörün pervane gücünün bir kýsmýnýn römorkörün su içerisinde ilerlemesine harcandýðý durumlarda, kanca gücü de doðrusal orantýlý olarak azalýr. Bunu þu þekilde formülize edebiliriz:

"0" Hýz -%100 Pervane Devri= %100 Bollard Pull
Azami Hýz-Azami %100 Pervane Devri = "0" Bollard Pull

Kanca gücünü olumsuz etkileyen hýz dýþýnda baþka etmenler de vardýr. Bunlar, römorkörün kendisinden ya da çevresel koþullardan kaynaklanabilir. Birkaçýný saymak gerekirse:

1. Römorkör karinesinin yüzeyinin düzgün olup olmamasý.
2. Römorkörün baþ-kýç yapmasý, dalgalardan etkilenmesi gibi deniz koþullarý etkisi
3. Yüksek deniz suyu sýcaklýðýndan oluþan makine soðutma sorunlarý.

Yapýlacak bir operasyonda gereksinim duyulacak kanca gücünün hesaplanmasýnda yukarýda belirttiðimiz etmenlerin de gözönünde bulundurulmasý gerekir.

Göz önünde bulundurulmasý gereken bir baþka etmen de, römorkörün kanca gücünün uzun süre belirtilen deðerde kalamayacaðýdýr. Kanca gücü (Bollard Pull)  hesaplanýrken, en yüksek deðer, testin baþlamasýndan hemen sonra elde edilen deðerdir. Çünkü ilk dakikalardan sonra baþgösteren pervane kavitasyonu ve çürük su etkisi, uygulanan çekme kuvvetinin düþmesine neden olacaktýr. Bu nedenle, yukarýya aldýðýmýz Germanischer lloyd'un Bollard Pull Belgesinde de görüleceði üzere, "Azami kanca Gücü" ve "Sürekli kanca Gücü" olmak üzere her iki deðer de belirtilir. Sürekli kanca gücü, testin baþlamasýndan 10 dakika sonra elde edilen deðer olup, genellikle azami kanca gücünün %90'ý oranýnda bir deðere karþýlýk gelir.

Gerçek koþullarda römorkör makinesinin ýsýnma sorunundan dolayý bir miktar güç kaybýnýn daha olacaðý hesaplanarak operasyonda kullanýlacak çekme gücü hesabý ona göre düzenlenmelidir.

Ne kadar kanca gücüne gereksinim var?

Yapýlacak bir operasyonda ne kadar kanca gücüne gereksinim olduðunun hesaplanmasý kolay bir iþlem deðildir. Pek çok deðiþkenin gözönünde bulundurulmasý gerekir. Ayrýca; Yedeðe alýnacak olan geminin veya cismin hangi noktalarýndan kuvvet uygulanacaðý, operasyon bölgesindeki hava ve deniz koþullarý, yedeklenecek gemi veya yüzer cismin yedek halatýna  göstereceði hidrodinamik ve aerodinamik direnç önemli ölçütler arasýndadýr. Deniz durumu, rüzgar þiddeti ve yönü, gemi veya cismin rüzgara tabi alanýnýn yüzey büyüklüðü, geminin veya yüzer cismin hýzý gibi etmenler hesabýn yapýlmasýnda hesaba katýlýr.

Liman operasyonlarýnda deneyimli kýlavuz kaptanlar, genellikle yedeklenecek geminin tipi, deplasman tonu ve hidrodinamik özelliklerine göre kaç römorkör ve ne kadar kanca gücüne gereksinim olacaðýný, hava koþullarýný da dikkate alarak, kolayca tahmin edebilirler. Bu pratik ve etkili bir yöntemdir. Ancak ne kadar kanca gücüne gereksinim olacaðýnýn hesaplandýðý karmaþýk formüller de vardýr. Ayrýca, bu hesabýn yapýlmasýnýn karmaþýk olmayan, buna raðmen doðruya yakýn sonuçlar veren basit bir formülü de bulunmaktadýr. Biz burada bu basit formül üzerinde duracaðýz.

Buna göre, 10.000 deplasman tonu olan bir yedeðin çekilmesinde gereksinim duyulacak kanca gücü:

(10.000x60/100.000)+40=   46 ton olarak belirlenir. (Bilgi için: Deplasman ton, adýný "Displacement" ten alan, kýsaca bir gemiyi terazide tartmak mümkün ola bulunabilecek aðýrlýk deðeridir.)

Bu kaba bir hesaplama olup gereksinim duyulan asgari kanca gücü olarak düþünülmelidir. Çevresel koþullar ve yukarýda deðindiðimiz etmenler bu hesaba ek yapýlmasýný gerektirebilecektir.

Bu formül, 40 ton'dan az kanca gücüne ihtiyaç bulunduðu durumlarda kullanýlamaz. O yüzden, bu durumlarda kullanmak üzere bir baþka basit formül, bu kez BHP formülü üzerinde duracaðýz:

BHP= D 2/3 . v² / 120

D= Yedeðin deplasman tonu

v= çekme hýzý

Bu hesabý yukarýdaki örneðimize uygularsak; ve çekme hýzýný da 8 knots olarak kabul edersek;

BHP=10.000x2/3x8²/120=3555 BHP olarak buluruz.

Bu deðeri kanca gücüne çevirirsek;

3555/85= 41,83 Ton olarak gerekli kanca gücü ortaya çýkar.

Önceki örnekte gerekli kanca gücü 46 ton olarak çýkmýþtý. Buradaki farklýlýk, hýz etkenini de dikkate almamýzdan kaynaklandý.

BHP hesabý, hýz faktörünü de hesaba kattýðýndan kanca kuvveti hesabýna göre daha doðru sonuçlar verir. Her halükarda 2 hesabý da yaparak ve her ikisinin de fikir vermek amaçlý olduðunu bilerek, gerçek deðerin uzmanlarýn yapacaðý deðerlendirmede ortaya çýkacaðýný kabul ederek hareket edilmelidir.

(1) Capt. P. Zahalka, Association of Hanseatic Marine Underwriters