RÖMORKÖRLER

İTÜ DENARK
7 min readFeb 23, 2024

GİRİŞ

Römorkörler diğer deniz araçlarına nispeten daha küçük boyutlarda olup her türlü hava koşullarında deniz üstünde yüzen her cismi itmekte ve çekmekte kullanılan deniz araçlarıdır. Römorkörler kullanım alanları çeşitli olan yardım ve destek araçları olarak bilinirler. 3 tip römorkör vardır. Bunlar; açık deniz römorkörleri, liman römorkörleri ve nehir römorkörleridir. Açık deniz römorkörlerinin boyutları diğer çeşitlerine göre daha büyüktür. Yüksek makine gücü ve çekme kuvvetine sahiptirler. Nehir römorkörleri ortalama boyutlara ve yüksek itme çekme kuvvetine sahiptirler. Liman römorkörleri küçük boyutlara yüksek makine gücüne, itme-çekme kuvvetine ve yüksek manevra yeteneğine sahiptirler.

Kullanım alanlarına şunlar örnek verilebilir :

● Gemiler boğazdan geçerken onlara eşlik ederler. Buna eskort hizmeti denir.

● Okyanus tabanından kirliliği azaltmak için, ticari değeri yüksek olan maden yataklarını toplamak için dip taraması yapabilirler.

● Olası bir gemi kazasında geminin ya da yükün kurtarılmasında görev alabilirler.

● Yangın söndürme amaçlı kullanılıp denize kıyısı olan bölgelere kara müdahalesi de yapabilirler.

● Kutuplarda buzla kaplı sularda giderek en kalın buzları bile kırabilirler. Ayrıca bu römorkörler buzlu sulara direnmek için güçlendirilmiş gövdelere ve yüksek makine gücüne sahiptirler.

Görsel 1 Manevra operasyonunda görev alan römorkör.

RÖMORKÖRLERİN TEKNİK YAPILARI

Römorkörler büyük tonajlı gemileri iterek veya çekerek manevra yapmalarını kolaylaştırıcı gemi tipi olarak tanımlanır. Fakat römorkörler günümüzde farklı amaçlar için de kullanılmaktadır. Kılavuzluk, yangın söndürme, buz kırma, denizdeki atıkları temizleme, arama- kurtarma gibi çeşitli görevler yapan bu gemiler; boyutları küçük olmasına rağmen oldukça fazla güce sahiptirler.

Aşağıda bahsedilecek olan teknik yapılar itme-çekme görevi üstlenen römorkörlerin özellikleridir. Bu römorkörler dışında yukarıda bahsedilen ve çeşitli amaçlara uygun olarak tasarlanan römorkörlerden olan yangın söndürme ve buzkıran römorkörlerinin teknik yapıları da bahsedilmiştir

Römorkörlerde Gemi Ana Makine Sistemleri

Römorkörlerin teknik yapılarından bahsedecek olursak yüksek beygir gücüne sahip olduklarından çoğunlukla iki adet dizel motor kullanılır. Yüksek HP değerine sahiptirler. Genellikle V motor tipinde iki ana makine kullanılır. Yakıt olarak ticari gemilerdeki ağır yakıt olarak adlandırılan Heavy Fuel Oil kullanmazlar. Marine Dizel Oil veya motorin olarak adlandırdığımız, arabalarda kullandığımız dizel oil, ile çalışırlar. Marine Dizel Oil alan türlerinde bir adet yakıt seperatörü bulunur ve yakıt içine karışan, sludge adı verilen ham petrolün rafineri sürecinin en alt katmanında kalan artıkları temizleyerek gemi ana makinesine temiz yakıt gönderilir. Bunun dışında bir veya iki adet elektrik üretmek için dizel jeneratör bulunur. Günümüzde dizel yakıt dışında elektrik, LNG ve nükleer enerji ile tahrik edilen römorkörler de bulunmaktadır (Wei, Jia,2020).

Görsel 2 Caterpillar dizel motor tahrikli römorkör.

Pervane Çapları

İtme-çekme görevi yapan römorkörlerin bir diğer önemli özelliği pervane çaplarıdır. Aynı boyuttaki teknelere göre oldukça büyük pervanelere sahiptirler.

Görsel 3 Çift dizel motor tahrikli pervane çapları.

Pervane ile su hareketi arasında bir ilişki vardır. Gemi pervanenin belirli bir yönde dönerek suya karşı direnç uygulaması ve uyguladığı direnç kadar suyun yerini değiştirerek hareket eder. Ne kadar fazla miktarda su hareket ettirilirse gemi o kadar mesafe kat eder. Geminin alacağı mesafeyi arttırmak için motor devri yükseltilerek dakikada hareket ettirilen su miktarı arttırılabilir. Fakat yüksek tonajlı gemilerde veya itme-çekme işlerini yapan römorkörlerde üretici firmanın önermiş olduğu devir sayılarının üstüne çıkılmasına yol açar ve motorda hasarlar oluşur. Bu gemilerde yüksek devirlere çıkılmaz. Pervane çapı büyütülerek düşük devirde daha fazla su hareket ettirilir ve motor üreticisinin belirlediği devir sayılarının üstüne çıkmadan ve maksimum güçte optimum bir sevk sistemi olur (Bilal, Mukhtar,2017).

Görsel 4 Ana makine pervanesi.

Azimut Pervaneleri

Römorkörlerde olması istenen bir diğer özellik ise dar alanlarda yüksek manevra kabiliyetlerine sahip olmalarıdır. Manevra amaçlı kullanılacak bazı römorkörlerde ana makinede veya ana makine pervaneleri dışında ayrı bir tahrikle çalışan pervane bulunur. Bu pervaneler Azimut Pervane olarak adlandırılır. Azimut Pervaneleri 360 derece dönüş yeteneğine sahip olması nedeniyle gemiye üstün manevra kabiliyeti sağlar (Wang, Zou, 2020).

Görsel 5 Azimut pervaneye sahip römorkör.

FİFİ Pompa Sistemi

Büyük tonajlı gemilerde yangın söndürme sistemleri bulunmaktadır fakat yangının kontrolden çıkması durumunda firefighting römorkörler devreye girer ve yangın söndürme işlemini yaparlar.

Fifi pompaları yangın söndürme amaçlı olarak çalışırlar. Elektrik veya hidrolik bir tahrik sistemi bulunur. Fifi sisteminde suyun dışında köpük sistemi de bulunur. Yakıt yangınlarında suyun özkütlesinin yakıt özkütlesinden büyük olması sebebiyle su alta çöker ve yangın söndürme işlemi gerçekleşmez. Bunun için sıvı yakıt köpükle boğdurularak oksijenle ilişkisi kesilir ve yangın kontrol altına alınır. Bu sebepten dolayı fifi pompası içeren römorkörlerde köpük sistemi de bulunmaktadır.

Görsel 6 Fifi pompasını test eden römorkör.

Buzkıran Gemilerinde Tahrik Sistemleri

Buzlu yollar içeren ticari rotalarda kullanılan bu gemiler genellikle nükleer enerji ile tahrik edilir. Bu gemilerin çalışma prensibi ise nükleer reaktörde gerçekleşen nükleer fisyon olayları sonucu üretilen termal enerji ile gemiyi sevk ettirmektir. Elde edilen termal enerji bir ısı değiştiricide bulunan soğutucu akışkan aracılığıyla transfer edilir ve bu enerji soğutucu sistemdeki suyu buharlaştırarak buhar üretir. Üretilen buhar bir buhar türbinini hareket ettirir. Türbin hareketi ile mekanik enerji oluşur. Mekanik enerji jeneratörlerle elektrik enerjisine dönüştürülür ve elektrikli pervaneler ile gemi hareketini sağlar.

Görsel 7 Nükleer tahrikli gemi sevk şeması.

RÖMORKÖRLERİN ÇEKME KUVVETİ

Römorkörler, denizcilik sektöründe hayati bir rol oynar. Bu gemiler, limanlarda büyük gemilerin manevra yapmasına yardımcı olur, gemi kurtarma operasyonlarında kullanılır ve deniz trafiğini düzenler. Römorkörlerin bu rolleri başarıyla yerine getirebilmesi için yüksek çekme kuvvetine sahip olmaları gerekmektedir. Çekme kuvveti, römorkörlerin bir nesneyi çekme veya itme kapasitesini ifade eder ve bu kuvvet, römorkörün motor gücü, pervane tasarımı ve genel yapısal özellikleri ile doğrudan ilişkilidir (Smith, 2019).

Görsel 8 Römorkörlerin çekme kuvveti hesab.

Römorkörlerin Çekme Kuvveti Özellikleri

Römorkörlerin çekme kuvveti, büyük ölçüde motor gücüne bağlıdır. Motorun sağladığı güç, römorkörün çekebileceği maksimum ağırlığı doğrudan etkiler. Modern römorkörler, genellikle yüksek güçlü dizel motorlarla donatılmıştır. Bu motorlar, yüksek tork ve çekme kuvveti sağlayarak zorlu deniz koşullarında bile etkili performans sergiler (Hansen, 2023). Motor gücünün yanı sıra, motorun verimliliği ve yakıt tüketimi de önemlidir. Daha verimli motorlar, uzun süreli operasyonlar için yakıt maliyetlerini azaltır ve çevresel etkiyi düşürür (Patel, 2022).

Römorkörlerin çekme kuvveti, pervane tasarımı ve geminin hidrodinamik özellikleri ile de yakından ilişkilidir. Pervane tasarımı, suyun itilmesi ve çekme kuvvetinin oluşturulması açısından kritik bir faktördür. Optimize edilmiş pervane tasarımları, daha yüksek çekme kuvveti ve daha iyi manevra kabiliyeti sağlar (Kim, 2021). Hidrodinamik tasarım, römorkörün su üzerindeki direncini azaltır ve böylece motorun ürettiği gücün daha verimli kullanılmasını sağlar. Bu, özellikle uzun süreli çekme ve itme operasyonlarında önemlidir (Lopez, 2023).

Görsel 9 Çekme görevi üstlenen römorkör.

Farklı römorkör tipleri (örneğin, Azimuth Stern Drive (ASD), Voith Schneider Propeller (VSP), Traktör römorkörler) farklı çekme kuvveti kapasitelerine sahiptir. ASD römorkörler, yüksek manevra kabiliyetleri ve güçlü çekme kuvvetleri ile bilinir. Bu römorkörler, özellikle dar alanlarda etkili manevra yapabilme yetenekleriyle öne çıkar (Brown, 2024). VSP römorkörleri, pervane tasarımının sağladığı benzersiz itme ve çekme kabiliyetleri ile dikkat çeker. Bu römorkörler, özellikle karmaşık manevra gerektiren durumlarda tercih edilir (Nguyen, 2024). Traktör römorkörler, özellikle yüksek çekme kuvveti gerektiren durumlar için tasarlanmıştır. Bu römorkörler, ağır yükleri çekme ve itme konusunda üstün performans sergiler (Davis, 2023). Römorkörlerin çekme kuvveti, motor gücü, pervane tasarımı ve geminin hidrodinamik yapısı gibi bir dizi faktöre bağlıdır. Bu özellikler, römorkörlerin çeşitli deniz operasyonlarında etkin ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlar. Teknolojik gelişmeler ve tasarım iyileştirmeleri, römorkörlerin performansını sürekli olarak artırmakta ve denizcilik sektörünün ihtiyaçlarına daha iyi hizmet etmekte önemli rol oynamaktadır.

Görsel 10 Manevra operasyonuna yardımcı römorkörler.

TEKNOLOJİK GELİŞMELER

Römorkörlerde kullanılan motor teknolojileri son yıllarda önemli gelişmeler göstermiştir. Geleneksel dizel motorların yanı sıra, hibrit ve tamamen elektrikli motor seçenekleri de geliştirilmektedir (Thompson, 2024). Hibrit motor sistemleri, dizel ve elektrik motorlarını birleştirerek hem güçlü çekme kuvveti hem de yakıt verimliliği sağlar. Bu sistemler, özellikle düşük emisyon ve enerji verimliliği gerektiren operasyonlarda tercih edilmektedir (Wang, 2023). Tamamen elektrikli römorkörler, sıfır emisyon ve düşük işletme maliyetleri sunar. Bu teknoloji, özellikle çevre dostu liman operasyonları için idealdir (Jensen, 2024).

Pervane ve tahrik sistemlerindeki yenilikler, römorkörlerin çekme kuvvetini ve manevra kabiliyetini önemli ölçüde artırmıştır. Azimuth Stern Drive (ASD) ve Voith Schneider Propeller (VSP) gibi gelişmiş tahrik sistemleri, römorkörlere 360 derece manevra kabiliyeti sağlar. Bu sistemler, özellikle sınırlı alanlarda yüksek manevra kabiliyeti gerektiren operasyonlarda etkilidir (Lee, 2023). Pervane tasarımında yapılan aerodinamik iyileştirmeler, su direncini azaltır ve böylece motor gücünün daha verimli kullanılmasını sağlar (Kim, 2021).

Römorkör operasyonlarında otomasyon ve uzaktan kontrol teknolojileri giderek daha fazla kullanılmaktadır. Uzaktan kontrol edilebilen römorkörler, operatörlerin güvenli bir mesafeden gemiyi yönetmelerine olanak tanır. Bu, özellikle tehlikeli veya erişilmesi zor alanlarda büyük avantaj sağlar (Patel, 2022). Otonom navigasyon sistemleri, römorkörlerin rotalarını daha verimli bir şekilde planlamasına ve operasyonel riskleri azaltmasına yardımcı olur (Nguyen, 2024).

Çevresel sürdürülebilirlik, römorkör teknolojisindeki gelişmelerin önemli bir odak noktasıdır. Emisyon azaltıcı teknolojiler ve daha temiz yakıt seçenekleri, römorkörlerin çevresel ayak izini azaltmaya yardımcı olur (Brown, 2024). Gelişmiş atık yönetimi ve enerji geri kazanım sistemleri, römorkörlerin çevre üzerindeki etkisini daha da azaltır (Davis, 2023).

Görsel 11 Dünyanın ilk sıfır emisyonlu ve tamamen elektrikli römorkörü.

ÇEVRESEL ETKİLER

Römorkör operasyonlarının çevresel etkilerini azaltma yönünde de önemli adımlar atılmaktadır. Bu çabalar, hem yerel ekosistemlerin korunmasına hem de küresel iklim değişikliğiyle mücadeleye katkıda bulunur.

Yeni nesil römorkörler, emisyonları azaltmak için gelişmiş motor teknolojileri ve egzoz gazı temizleme sistemleri kullanır. Alternatif yakıtlar (örneğin, sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG), biyoyakıtlar) ve elektrikli tahrik sistemleri, geleneksel fosil yakıtlara çevre dostu alternatifler sunar.

Enerji verimliliğini artırmak için römorkör tasarımlarında aerodinamik ve hidrodinamik iyileştirmeler yapılır. Sürdürülebilir operasyonlar, atık yönetimi ve enerji geri kazanım sistemleri gibi çevre dostu uygulamalarla desteklenir.

Bu gelişmeler, römorkör operasyonlarının geleceğini şekillendirmekte ve sektörün çevresel ayak izini azaltma yönünde önemli adımlar atmasını sağlamaktadır. Hem operasyonel verimlilik hem de çevresel sürdürülebilirlik, römorkör endüstrisinin gelecekteki gelişiminde merkezi unsurlar olmaya devam edecektir.

Römorkörlerin çekme kuvveti, denizcilik sektöründe kritik bir öneme sahiptir. Teknolojik gelişmeler ve operasyonel stratejiler, bu gemilerin verimliliğini ve çevresel sürdürülebilirliğini artırmada önemli bir rol oynamaktadır. Gelecekte, bu alandaki yeniliklerin devam etmesi beklenmektedir, bu da römorkörlerin hem performansını hem de çevresel uyumunu daha da iyileştirecektir.

SERHAT TÜRK

UĞURALP ERGÜVEN

MERT KIRATLI

--

--

İTÜ DENARK

İstanbul Technical University Maritime Research Society