8. KIYI MÜHEND SL SEMPOZYUMU

Transkript

1 GENEL KARGO LİMANLARININ KAPASİTE ANALİZİ Ersel Zafer ORAL Margen Deniz ve Kara Araştırmaları Eğitim Danışmanlık Hizmetleri, Süvari Cad. 23/3 Bornova, İzmir, Özet Bir limanın kapasitesi mevcut imkânları ile ulaşabileceği yük ve gemi hacmi olarak tanımlanmaktadır. Kapasite bir limanın en önemli göstergelerinden birisidir. Liman kapasite hesabında çok sayıda değişken kullanılmaktadır. Konteyner limanlarında kapasite hesabında kullanılan parametreler nispeten daha kesindir. Genel kargo limanında ise kapasite hesabı daha karmaşıktır. Yükün özelliği doğrudan kapasiteyi değiştirmektedir. Bu çalışmada liman kapasite kavramı özetlenmiş ve (rıhtım verimi, pik faktörü, yük tipi gb.) değişik parametreler altında limanların ulaşabilecekleri kapasite değerlerinin sonuçları tartışılmıştır. Capacity Analysis of General Cargo Ports Abstract A port s capacity is described as the cargo and ship volume that it can reach with current means. Capacity is one of the most important indicators of a port. A lot of variables are used in port capacity calculation. Parameters used in calculation of container port capacity are relatively more definite. Capacity calculation for bulk cargo ports is more complex. Characteristics of the cargo changes the capacity directly. Concept of port capacity have been summarized and capacity value results reached under different parameters (such as dock efficiency, peak factor, cargo type) have been discussed in this study. Anahtar Kelimeler Liman Kapasitesi, Kapasite Analizi, Genel Kargo Limanları Giriş Bir limanın kapasitesi mevcut altyapı, üstyapı ve ekipmanı (donanımı) ile ulaşabileceği yük ve gemi hacmi olarak tanımlanmaktadır. Frankel e (1987) göre rıhtım sayısı, rıhtım işgal oranı, gemi tipi ve boyutu, çalışma saatleri ve çalışanların üretkenliği, atıl zaman, elleçlenen yük cinsi ve miktarının dağılımı, kullanıma uygun olan elleçleme ekipmanları, açık ve kapalı depolama alanları genel olarak liman kapasitesini etkileyen değişkenler arasındadır. 225

2 Bir limanın veya bölgesel liman kapasitesinin önemi üç başlık altında toplanabilir (Şekil 1). - Yeni liman yatırımlarında bölgedeki arz (yani liman kapasitesi) ile talep in (yani yük hacminin) bilinmesi gerçekleştirilmek istenen yatırıma ihtiyaç bulunup bulunmayacağını, gerçekleştirilmek istenen yatırımın günümüzde ve gelecekte yük bulup bulamayacağını, vereceği hizmetten beklediği fayda yani geliri elde edip edemeyeceğinin en önemli göstergesidir. Zira gereksiz bir yatırım atıl kapasite yaratacak ve sadece yatırımcısına değil bölgedeki diğer limanlara da özellikle liman tarife yapısında oluşturduğu olumsuz etki ile zarar verecektir. - Mevcut limanların kapasite analizlerini doğru yapması, limanın ne kadar yük hacmine kadar hizmet verebileceğini, dolayısı ile ekipman veya altyapı yatırımlarına hangi yıl başlaması gerektiğini gösterecek en önemli parametre olacaktır. Ayrıca mevcut limanlar için bölgesel kapasitenin bilinmesi tarife yapısının belirlenmesinde en önemli etkenlerden birisidir. - Son olarak kapasite limanlardaki etkinliğin ve verimliliğin belirlenmesinde, kapasite kullanım oranlarının bulunmasında, operasyonel ve idari süreçlerin iyileştirilerek liman karlılığının arttırılmasında kullanılan bir parametredir. Kısaca kapasite bir limanın hayati fonksiyonlarının göstergesidir. Günümüzde hesaplama yöntemine bağlı olarak farklı tip kapasite türleri tanımlanmıştır. Ancak her bir kapasite tipinde elde edilen değerler çoğunlukla birbirinden farklıdır. Hangi kapasite hesabının kullanılacağı kullanım amacına bağlı olarak değişmektedir. Her bir kapasite hesabı limanda işlem görebilecek yük ve gemi adedine bir yaklaşım niteliğindedir. Şekil 1. Kapasite Hesaplama Yöntemleri (Oral 2012) 226

3 Teorik kapasite, belli kabuller altında matematiksel olarak hesaplanan ve bu kabuller altında yılda ne kadar yük elleçlenebileceğini gösteren kapasitedir. Kabullerin gerçeğe yaklaştığı oranda hesaplanan kapasitede gerçeği yansıtacaktır. Gerçekleşen yük hacmi kabullerin dönemsel olarak değişmesine bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle teorik kapasitenin zaman zaman üstüne çıkılabilmektedir. Güncel kapasite (Actual Capacity), limanların mevcut ve dış tedarik ekipmanları ile geçmiş yıllarda ulaştığı yük hacmi ve gemi trafiği kullanılarak hesaplanan kapasitedir. İstatistiksel yöntemle hesaplanan güncel kapasitede genel olarak limanın tüm yıllar içersinde gerçekleştirebildiği en yüksek yük hacimlerini dikkate alınmaktadır. Güncel kapasite limana gelen yük ve gemiyi esas aldığı için bölgedeki yük miktarı ve yükün limanlar arasındaki paylaşımından etkilenmektedir. Benzer şekillerde kriz dönemleri ve ekipman yatırımı geçmiş liman istatistiklerinin kullanımını zorlaştırmaktadır. Optimum kapasite, limanın zorlanmadan en etkin ve verimli çalışabildiği kapasite olarak tanımlanabilir. Optimum kapasite genellikle teorik ve güncel kapasitenin altındadır. Zira teorik kapasitede her bir ekipmanın gerçekleştirebileceği yük hacminin sınır değerleri kullanılmaktadır. Optimum kapasite diğer iki kapasite hesabına (teorik ve güncel kapasitelere) göre yük hacmi kadar liman ekonomisinin (gelir, giderlerinin ve karlılık vb.) de gözetildiği bir kapasitedir. Zorlanmış kapasite, optimum kapasitenin tersine (zaman zaman maliyet ve verimi ön planda tutmadan) belli koşullar altında mevcut kapasitenin aşılması olarak ifade edilmektedir. Bu durum müşterilerin artan taleplerini karşılamak için, - Önceden tespit edilmiş bulunan çalışma süresini genişleterek, - Bakım sırası gelmiş makinelerin bakımlarını bir süre erteleyerek, - Piyasadan ilave ekipman temin ederek ve benzeri diğer çarelere baş vurarak normal kapasitenin üzerinde bir kapasiteye ulaşılabilir. Ancak makinelerin veya işletmelerin uzun bir süre Zorlanmış Kapasite ile çalışmada bulunması, - İşçilerin sağlığını bozabilir, - Makineleri normal ömürlerinden önce kullanılmaz hale getirir, - Acele olarak piyasadan temin edilen ekipmanlara daha yüksek bedel ödenmesi veya standartlarının düşük olmasına yol açar (Gülerman, 1976 dan uyarlanmıştır). Geliştirilebilir kapasite, gelecekte limanın altyapı, üstyapı ve ekipman yatırımı yapması ve hizmet verilen her gemiye gerek sayı gerekse teknik olarak en uygun ekipmanın verilmesi durumunda ulaşılabilecek kapasitedir. Geliştirilebilir kapasite limanın gelecekte ulaşabileceği maksimum yük hacmini ve gemi trafiğini göstermesi açısından önemlidir. Limanların geleceğe ilişkin projeksiyonları yapılırken mevcut fiziksel imkânları ile ekipmanlarının 227

4 geliştirilebilmesine bağlı olarak ulaşılabilecek bu potansiyel kapasitede geliştirilebilir kapasite diye tanımlanabilir. Tüm hesaplama yöntemleri (teorik kapasite, güncel kapasite, optimum kapasite vd.) Rıhtım Elleçleme Kapasitesi, Gemi Kabul Kapasitesi ve Depolama Kapasitesi gibi değişik başlıklar altında değerlendirilmektedir. Şekil 3.2. Liman Kapasite Tipleri Liman kapasitesini; limanın rıhtım elleçleme kapasitesi, depolama kapasitesi ve gemi kabul kapasitesi başlıkları altında inceleyebiliriz. Limanın rıhtım elleçleme kapasitesi, yıl içerisinde mevcut tüm rıhtımlarından elleçleyebileceği yük miktarı olarak tanımlanabilir. Yükün çeşidine, limanda bulunan elleçleme ekipmanlarına, geminin tipi ve boyutuna göre limanın rıhtım elleçleme kapasitesi değişir. Limanın depolama kapasitesi, yıl içerisinde depolama alanlarında depolanabilen yük hacmi olarak tanımlanabilir. Limanın geri sahası, elleçleme ekipmanları, zeminin özellikleri ve liman saha kaplaması limanın depolama kapasitesini etkileyen faktörler arasındadır. Gemi kabul kapasitesi ise yıl içerisinde rıhtıma yanaşabilen gemi sayısı ile ölçülür. Genel Yük Limanlarının Kapasitesi Genel yük (kargo) operasyonlarında yük hacminde belirleyici olan unsurlardan birisi elleçlenen yükün özelliğidir. Yıllık çalışma süresi, saatteki hareket sayısı, vinç verimi aynı olmasına rağmen bir vincin gübre elleçlemesi ile klinker elleçlemesi durumunda yılda elleçleyebileceği yük hacmi değişmektedir. Liman kapasitesinin belirlenmesinde sonucu etkileyen iki önemli parametre bulunmaktadır. Bunlardan ilki vinç verimidir. Vincin markası, modeli, üretim yılı, bakım onarım durumu ve yıllık çalışma süresi gibi birçok faktör vincin yıllık elleçleme hacmini etkilemektedir. Vinç verimi; bir vincin 365 gün 24 saat hiç durmadan, kesintisiz katalog değerleri ile çalışmasıyla elleçleyeceği yük miktarının, önceden bilinen veya tahmin edilebilen etkilerin hesaba katılması ile elleçleyebileceği yük miktarına oranıdır. Vinç verimi yıllık çalışma süresi (elleçleyebileceği yük miktarından) - Bakım için geçen durma sürelerinin, - Arıza ve onarım için geçen durma sürelerinin, - Vardiya değişimlerinde geçen durma sürelerinin, 228

5 - Yük tipine göre (yağmur vb.) olumsuz hava koşullarından etkilenen yüklerde geçen durma süresinin, - Vincin gemi ve gemi ambarları arasında transferi esnasında geçen sürenin, - İş kanunu gereği yasal çalışma süreleri dışındaki durma sürelerinin, - Gemi kapaklarının kaldırılması ve yerine konulması arasında gecen sürenin, hesaba katılması ile bulunan ve %50 ile %95 arasında değişen bir orandır. Vinç veriminin %60 ın altına düşmesi limanda bir verimlilik kaybı olduğunun veya kullanılan ekipmanın amaca uygun olmadığının göstergesi olarak kabul edilir. Ön görülebilir vinç verim kayıpları Tablo 1 de özetlenmiştir. Tablo 1. Vinç verim kaybının nedenleri ve sınır değerleri. Verim kaybının nedenleri Minimum (saat) Maksimum (saat) Ortalama Verim Kaybı Operatör kaynaklı durma %4.67 Operasyon öncesi sonrası durma %3.36 Periyodik bakım kaynaklı durma %1.93 Arıza nedeniyle durma %0.87 Meteorolojik koşullar nedeniyle durma (*) %2.24 Vinç Çatışma Faktörü %5 Model yılı, kullanım saati vd %0.04 (*) Limanın coğrafi konumu ile doğrudan ilişkilidir ve bölgeler arasındaki mevsimsel koşullara ve yük cinsine bağlı olarak önemi değişiklikler göstermektedir. Vincin en önemli durma zamanı yemek molalarından kaynaklanan bekleme zamanlarıdır. Durmalar, ara dinlenmesi olarak adlandırılan yemek molalarıdır. Anayasal bir hak olan dinlenme hakkı yasal zorunluluğun ötesinde, - çalışanları yorgunluk ve onun beraberinde getireceği dikkatsizlik sonucu uğrayabilecekleri iş kazalarından korumak, - işçinin bedensel ve ruhsal olarak iyiliğinin devamını sağlamak, - iş tatminini artırmak, - işçinin sosyal yaşama da katılımını sağlamak, 229

6 - iş veriminin azalmasına engel olmak, - işin kalitesinin düşmesini önlemek vb. bir çok sebeple, işçinin yıllık izin, hafta tatili ve bayram tatili haklarını ve gün içinde ara dinlenmelerini tam olarak kullanabilmesi gereklidir (Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı, 2011). Vinç verimi için hesaplanan operatör ve liman çalışanlarının ara dinlenmesi rıhtımın fiili kullandığı saat üzerinden hesaplanmaktadır. Zira rıhtımda gemi yokken verilen ara molası operatör için bir verim kaybı oluşturmayacaktır. Ortalama verim kaybı %4.67 olarak hesaplanmıştır. Operasyon öncesi gemi kapaklarının kaldırılması ve operasyon sonunda tekrar konulması ve vincin ambarlar arasındaki transferlerinden kaynaklanan verim kaybı ortalama %3.36, olumsuz meteorolojik koşullar nedeniyle operasyonun durmasından kaynaklanan verim kaybı %2.24, periyodik bakımlardan kaynaklanan verim kaybı %1.93, arıza nedeniyle durmalardan %0.87 olarak hesaplanmıştır. Aynı gemi üzerinde birden fazla vincin aynı anda çalışması durumunda özellikle küçük boyutlu gemilerde vinç çatışma faktörü %5, model yılından kaynaklanan verim kaybı ise %0.4 olarak kabul edilmiştir. Söz konusu değerler limandan limana değiştiği gibi aynı liman içinde zaman içinde de değişebilmektedir. Limanlarımızdaki en önemli kayıp geminin rıhtıma gelmesi ile operasyonun başlama süresi arasında geçen zamandır. Operasyon öncesi ve sonrası 2 şer saat konulmasına rağmen zaman zaman söz konusu değer aşılmaktadır. Vinçlerin kapasiteleri yükseldikçe verim kayıpları artmaktadır. Küçük kaldırma kapasiteli ekipmanlar ise verimli olmalarına rağmen beher seferde elleçledikleri yükün az olması nedeniyle yıllık elleçleme miktarları da düşüktür. Rıhtım verimi vinç verimine benzer şekilde rıhtımların yıllık kullanım süresinden, - Olumsuz hava ve deniz koşulları nedeniyle rıhtımların kullanılamaması, - Gemilerin yanaşma ve ayrılma manevraları arasında geçen süre, - Operasyon öncesi ve sonrası yasal işlemler için geçen sürenin hesaba katılması ile - Rıhtımın fiziksel özelliklerinden (ve geometrisinden) kaynaklanan (örneğin iki küçük gemi alınabilecek bir rıhtıma bir orta boy gemi yanaşması sonucunda rıhtımın kalan bölümüne ikinci bir gemi alınamaması) rıhtım kullanım imkanlarının kısıtlanması ve rıhtımın geri kalan kısmının boş kalması, - Rıhtımın ortalama gemi büyüklüğünden kısa veya draft ortalamasından daha sığ olması nedeniyle gelen gemilere hizmet verememesi koşulları rıhtım verimini etkiler. Farklı vinç tipleri liman kapasitesini doğrudan etkilemektedir. Halatlı vinçlere göre hidrolik konvansiyonel özellikle kuru dökme yük operasyonlarında daha verimli çalışmaktadır ve daha hızlıdır. Konvansiyonel vinçlerin kaldırma 230

7 kapasitesi düştükçe (vinç küçüldükçe) hızı artmaktadır. Ancak küçük vinçlerin en önemli dezavantajı büyük tonajlı ve yüksek freeboarda sahip gemilerde kullanımının sınırlı olmasıdır. İkinci önemli dezavantaj ise gemi boşaldıkça yükselmesine bağlı olarak kullanımının zorlaşmasıdır. Operatör açısından ise görüş alanının düşük olması ancak küçük gemilerde verimli kullanımını olanaklı kılmaktadır. Küçük kapasiteli konvansiyonel vinçlerin en önemli özelliği hızlı olmasının yanı sıra düşük işletme maliyetleridir. Limanlarda ekipman seçiminde en önemli konu uygun gemi ve yüke uygun vincin verilmesidir. Bu nedenle limanda farklı kapasitede ve özellikte vinçlerin bulunması operasyon verimi için önemlidir. Kuru dökme yük elleçlemesinde iki önemli bileşen toplam elleçleme kapasitesini değiştirmektedir. İlki kullanılan kapmanın hacmi ikincisi ile kapmanın ağırlığıdır. Vincin her bir harekette elleçleyeceği yük ancak kapma ağırlığı düştükten sonra hesaplana bilmektedir. Bu nedenle yük ve kapmanın toplam ağırlığı vinç diyagramı ve elleçlenen yükün özgül ağırlığı birlikte değerlendirilerek kapasite analizi gerçekleştirilir. Limanlara gelen yük zamanın bir fonksiyonudur. Elleçlenen yük hacmi aylık ve mevsimlik farklılık gösterir. Zamana bağlı değişimler yıllık elleçlenecek yük hacmini doğrudan etkilemektedir. Zamana bağlı değişimler pik faktörü ile kapasite analizlerine dahil edilmektedir. Zamana bağlı değişimler arttıkça pik faktörü büyümekte ve yıllık elleçlenebilecek yük (kapasite) düşmektedir. Uygulamada yapılan en büyük hata limanda gerçekleşen yıllık elleçleme miktarının kapasite olarak verilmesidir. Dolayısı ile yükün yıllık değişimi kapasiteyi değiştirmektedir. Ancak gerçekte kapasite ancak ekipman sayısında ve özelliğinde bir değişiklik olduğu zaman veya limanın fiziksel özelliklerinde bir değişiklik olduğu zaman değişmektedir. Benzer şekilde limana gelen yükün özelliği ve zamana bağlı değişimi değiştiğinde ancak kapasite değişebilmektedir. Genel yük (kargo) elleçlemesinde elleçlenen yükün özgül ağırlığına bağlı olarak vincin hareket başına elleçlediği yükün ton karşılığı değişmektedir. Limanlarımızda elleçlenen temel yüklerin özgül ağırlıkları Tablo 1 de özetlenmiştir. Tablo 1. Farklı yük tiplerinin özgül ağırlıkları. Yük Ton/m 3 Klinker / Boksit 3.0 Kum / Mermer 2.0 Çimento / Alçı 1.6 Buğday / Hububat 1.3 Kağıt / Kereste 0.7 Gübre 0.6 Tablo 2 de 10 m 3 lük kepçe ile hareket başına elleçlenecek yük miktarı özetlenmiştir. 231

8 Tablo 2. Farklı yük tiplerine bağlı olarak 10 m 3 lük kepçe ile gerçekleştirilebilecek olan işlem*. Yük Ton / hareket Klinker / Boksit 22.5 Kum / Mermer 15.0 Çimento / Alçı 12.0 Buğday / Hububat 9.75 Kağıt / Kereste 5.25 Gübre 4.5 * Kepçenin ortalama doluluk oranı 7.5 m 3 olarak alınmıştır. Temel kabuller altında elleçlenecek yükün tipine göre bir mobil vinç ile ulaşılabilecek yıllık yük hacmi ve gemi kabul kapasitesi Tablo 3 de verilmiştir (Grafik 1). Söz konusu analizlerde pik faktörünü 1 alınmıştır (yükün zamana göre düzenli dağılım gösterdiği var sayılmıştır). Analizlerde göz ardı edilen bir temel değişkende gemilerin operasyon öncesi ve sonrası (yanaşma ayrılma mevevraları ve diğer atıl zamanların) zamanlardır. Limandan limana değişen bu parametre aynı zamanda geminin yanaştığı rıhtıma ve geminin özelliğine bağlı olarak da değişebilmektedir. Tablo 3. Bir mobil vinç için yıllık yük hacmi. 18 bin DWT için Yük Gemi / yıl Ton / yıl Klinker / Boksit Kum / Mermer Çimento / Alçı Buğday / Hububat Kâğıt / Kereste Gübre Grafik1. Bir mobil vinç için yıllık yük hacmi ve yıllık gemi kabul kapasitesi (18 bin DWT için). 232

9 Sonuçlar Genel kargo liman kapasitesi konusunda günümüze kadar yapılan bilimsel çalışmalar yok denecek kadar azdır. Ancak liman kapasite analizi ve hesaplama yöntemleri bir makalenin sınırlarını aşan düzeydedir. Çok sayıda liman için kapasite hesaplaması yapan yazar bu makalede sadece konuyu genel hatları ile vermeye çalışmıştır. Bu çalışmada özellikle vurgulanan bir limanın gerçekleştirdiği yük hacmi o limanın kapasitesi değildir. Özellikle genel kargo limanlarında yükün özelliği, mevsimsel olarak yükün dalgalanması, vincin ve vinç ile birlikte kullanılan ataçmanların özelliği, limanın fiziksel alt yapısı gibi birçok parametre kapasite hesaplamasında girdi verisi olarak kullanılmaktadır. Hesaplamalarda en önemli girdi ise kapasite analizini yapan kişinin tecrübesidir. Teorik kapasitede kullanılan varsayımların doğruluğu kapasitenin doğru hesaplanmasının ilk şartıdır. Güncel kapasite ise ancak optimum verimle çalışan bir limanda doğru sonuç verecektir. Denizcilik ve ulaştırma sektörü ile ilgili resmi kurumların geleceğe ilişkin yatırım planlarını yaparken mevcut ve planlanan kapasiteleri doğru hesaplamaları münferit limanların kapasite hesaplarından daha önemlidir. Zira yapılacak bir hata sadece limancılık sektörünü değil, doğrudan ülke ekonomisini etkileyecek sonuçlar doğurabilecektir. Kaynaklar Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı, (2011), 30 Soruda İşçinin Dinlenme Hakkı, Yayın No:36, ISBN: Baskı / Ankara. Frankel, E. G. (1986). Port Planning and Development, A Wiley Interscience publication, USA Gülerman, Adnan (1976). Mühendislik Ekonomisi ve İşletme Yönetimi, Ege Üniversitesi Matbaası, İzmir, Oral E.Z., (2011), TCDD Limanlarının Mevcut Kapasitelerinin Güncellenmesi, TCDD., 44 sf. İzmir. Oral E.Z., (2012), Limanların Kapasite Analizi, (Yayınlanmadı), TÜRKLİM, 19 sf., İstanbul 233

10