עידן מכליות העל.
מאז מלחמת העולם השנייה קיים גידול הדרגתי בממדיהן של מכליות הנפט. בעוד שמכלית טיפוסית מדגם T2 בתקופת מלחמת העולם השנייה הייתה באורך 162 מטר ובמעמס של כ-16,500 טון, מכלית-על טיפוסית שנבנתה בשנות ה-70 של המאה ה-20 הייתה באורך העולה על 400 מטר ובמעמס מעל 500,000 טון. מספר גורמים תרמו לשינוי זה: מלחמות ומעשי איבה במזרח התיכון גרמו להפסקות בשיט בתעלת סואץ, וכן הלאמת בתי הזיקוק לנפט במזרח התיכון. התחרות העזה בין בעלי מכליות הנפט תרמה אף היא. אולם, הגורם העיקרי לשינוי בממדי המכליות היה השיקול הכלכלי: ככל שמכלית הנפט גדולה יותר, היא מוזילה את עלות שינוע הנפט הגולמי ומאפשרת התמודדות טובה יותר עם הצורך הגובר של השוק בנפט.
בשנת 1958 נבנתה בהזמנת איל הספנות האמריקאי, דניאל ק. לודוויג, מכלית נפט במעמס העולה על 100,000 טון. ה"יוניברס אפולו" (Universe Apollo) במעמס 104,500 טון, הייתה גדולה ב-23% ממחזיקת השיא הקודמת, "יוניברס לידר" (Universe Leader), אשר אף היא הייתה בבעלות לודוויג. בשנת 1979 הושלמה ביפן בנייתה של מכלית-על הגדולה בעולם עד היום (2012), הסיווייז ג'איינט (מאוחר יותר הוחלף שמה ל-Knock Nevis). המכלית נבנתה במעמס כולל של 564,763 טון, באורך 458.45 מטר, ובשוקע 24.61 מטר. במכלית היו 46 מכלים לאחסון נפט גולמי ושטח סיפונה היה 31,541 מ"ר. כאשר הייתה עמוסה בנפט מכלית-על זו לא יכלה לחצות את תעלת למאנש עקב מגבלת שוקע. בשנת 1989 שונה שמה של ה-Seawise Giant ל-Happy Giant, בשנת 1991 נקראה Jahre Viking, ובשנת 1999 נקראה Knock Nevis, אז הפכה למצבור צף של נפט גולמי. בשנת 2009 שונה שמה בפעם האחרונה ל-Mont כאשר שטה להודו ושם נגרטה.
נכון לשנת 2011, שתי מכליות העל הגדולות בעולם הן מדגם TI: TI Europe ו-TI Oceania. אוניות אלה נבנו בשנים 2002–2003 עבור חברה ספנות יוונית ומאז נמכרו לחברות אחרות. כל אחת מן האוניות היא במעמס של 441,500 טון, באורך 380 מטר והיא מסוגלת לשאת 3,166,353 חביות נפט. אלה מכליות העל הראשונות בעולם עם גוף כפול (double hull), שהוא תוסף בטיחותי משמעותי למכליות.
קטגוריות גודל למכליות נפט.
בשנת 1954 פיתחה חברת הדלק של את שיטת "הערכת מחיר שינוע ממוצע" (average freight rate assessment; ר"ת AFRA) המסווגת מכליות נפט לגדלים שונים. כדי שהשיטה תהיה לכלי המקובל בתחום זה, של התייעצה עם מועצת סוכני המכליות בלונדון (London Tanker Broker's Panel). החלוקה הראשונית לקטגוריות גודל הייתה בתחילה ל"שימוש כללי" למכליות במעמס מתחת ל-25,000 טון, "טווח בינוני" למכליות במעמס שבין 25,000 ל-45,000 טון, ו"טווח גדול" למכליות שנחשבו אז ענקיות במעמס מעל 45,000 טון. עם השינוי המשמעותי בגודל מכליות הנפט בשנות ה-70 היה צורך בסולם חדש לקטגוריות הגודל.
בשנת 1983 חברות של וBP נטשו את שיטת AFRA, ואחריהן עשו גם חברות נפט רבות אחרות, אף על פי שיש המשתמשים בשיטה זו עד היום.
מאפייני הצי.
בשנת 2005 היוו מכליות הנפט 36.9% מכלל צי אוניות הסוחר בעולם במונחי מעמס. המעמס הכולל של מכליות נפט גדל מ-326.1 מיליון טון בשנת 1970 ל-960 מיליון טון בשנת 2005. המעמס המשותף של מכליות נפט ואוניות צובר מהווה 72.9% מכלל צי הסוחר העולמי.
שינוע מטענים.
בשנת 2005 שונעו 2.42 מיליארד טון של נפט על ידי מכליות. 76.7% מתוכם היו נפט גולמי, והיתרה הייתה תזקיקי נפט שונים. כמות זו של מטענים שווה ל-34.1% מכלל המטענים ששונעו בעולם באותה שנה. הנמלים העיקריים בעולם להעמסת נפט מוקמו בשנת 2005 במערב אסיה, מערב אפריקה, צפון אפריקה ובקריבים. הנמלים העיקריים לפריקת נפט היו באותה שנה בצפון אמריקה, אירופה ויפן.
דגלי המכליות.
החוק הבינלאומי דורש כי כל אוניית סוחר תהיה רשומה במדינה ותניף דגל ימי. הדגל הימי מזהה את המדינה שלה הסמכות לאכוף תקנות תפעוליות שונות על האונייה, היא נדרשת לבדוק את האונייה באופן תקופתי ולאשר כי ציוד האונייה וצוותה מתאימים וכי היא נושאת את האישורים המתאימים בתחומי הבטיחות ומניעת זיהומים. על פי נתוני ה-CIA בשנת 2007 שטו בעולם 4,295 מכליות נפט במעמס של מעל 1,000 טון. המספר הגדול ביותר של מכליות, 528 במספר, הניף את דגל פנמה. יותר מ-200 מכליות נפט היו רשומות בכל אחת משש מדינות אחרות: ליבריה (464), סינגפור (355), סין (252), רוסיה (250), איי מרשל (234) ואיי בהאמה (209). רישומי אוניות בפנמה, ליבריה, איי מרשל ובהמה פתוחים לכל ונחשבים על ידי הפדרציה הבינלאומית של עובדי תעבורה כדגלי נוחות. לשם השוואה, בארצות ובבריטניה רשומות רק 59 ו-27 מכליות נפט בהתאמה.
מחזור החיים של מכליות נפט.
בשנת 2005 היה הגיל הממוצע של מכליות נפט בעולם, 10 שנים. מתוך כלל המכליות 31.6% היו בנות פחות מ-4 שנים ו-14.3% היו בנות יותר מ-20 שנים. בשנת 2005 נבנו 475 מכליות חדשות במעמס כולל של 30.7 מיליון טון. הגודל הממוצע של מכליות חדשות היה 64,632 טון מעמס. 19 מתוך המכליות שנבנו באותה שנה היו מכליות-על, 19 היו בגודל סואצמקס, 51 היו בגודל אפרמקס, ושאר המכליות היו קטנות יותר. לשם השוואה בשנת 1980 נבנו מכליות נפט במעמס כולל של 8.0 מיליון טון, בשנת 1990 במעמס כולל של 8.7 מיליון טון, ובשנת 2000 במעמס כולל של 20.8 מיליון טון.
משמסיימת מכלית את השנים בהן היא מועילה, היא נשלחת לגריטה. מחירה של המכלית כגרוטאה נקבע במשא ומתן בין בעליה לבין סוחרי גרוטאות בהתחשב במשקלה של האונייה כשהיא ריקה ומחיר השוק של גרוטאות מתכת. בשנת 1998 כמעט 700 מכליות נפט פורקו כגרוטאות באתרים המתמחים בכך: אלאנג בהודו, צ'יטגונג בבנגלדש ומקומות נוספים. בשנת 2004 נגרטו 7.8 מיליון טון מעמס של מכליות נפט ובשנת 2005 5.7 מיליון טון מעמס. מכליות גרוטות מהוות מעל למחצית מכלל מתכת הגרוטאות המופק מאוניות בעולם.
עיצוב מבני של מכליות נפט בתחילת המאה ה-21.
במכליות נפט יש בדרך כלל בין 8 ל-12 מכלי נפט. כל מכל מחולק לשניים או שלושה מדורים נפרדים על ידי מחיצות אורך. המכלים ממוספרים בסדר עולה מחרטום האונייה אל ירכתיה. המדורים בתוך כל מכל מזוהים על פי מספר המכל והמיקום של המדור ביחס לאוניה, כך למשל "אחד שמאל", "שלוש ימין", או "שש מרכז". בין המחיצות קיים חלל קטן, לצורך הגברת בטיחות האונייה במקרה של התחממות, שרפה או התנגשות. במכליות נפט קיימים חללים שאינם משמשים לאחסון נפט גם בחרטום האונייה ובירכתיה, ולעיתים אף בין המכלים. במכליות מודרניות קיים חדר משאבות שבו מרוכזות כל משאבות האונייה המחוברות בצנרת אל המכלים. במכליות גדולות מאוד קיימים שני חדרי משאבות. חדר המשאבות נמתח בדרך כלל לכל רוחבה של האונייה.
עיצוב גוף המכלית.
מרכיב מרכזי באדריכלות מכליות נפט הוא עיצוב גוף המכלית, או המבנה החיצוני של האונייה. מכלית שבה הדופן החיצונית של האונייה היא המפרידה בין הנפט לבין המים בהם היא שטה מכונה אונייה בעלת גוף אחוד (single hull). רוב המכליות החדשות הן בעלות גוף כפול (double hull) ובהן קיים חלל בין הדופן החיצונית של האונייה לבין מכלי האחסון. קיימים עיצובי-ביניים של מכליות שלהן תחתית כפולה (double-bottom) או דופן כפולה (double-sided). על פי האמנה למניעת זיהום מאוניות משנת 1973 כפי שתוקנה בשנת 1978 (MARPOL 73/78) עד לשנת 2026 יפסיק בעולם השימוש במכליות בעלות גוף אחוד. בשנת 2005 החליט ארגון הימאות הבינלאומי של האומות המאוחדות להאיץ את תהליך הוצאתן משירות של מכליות גוף אחוד והמועד האחרון להפעלתן נקבע לשנת 2010.
בשנת 1998 נוהל סקר על ידי המועצה הימית של האקדמיה הלאומית למדעים על היתרונות והחסרונות של עיצוב אוניות בעלות גוף כפול. כמה מן היתרונות של גוף כפול שהוזכרו כוללים את הקלות שבאיזון מחודש של האונייה במצבי חירום על ידי מילוי מי זיבורית, הפחתת הצורך בהכנסת מי-ים לתוך מכלי הנפט כזיבורית מפחיתה תופעות שיתוך ובלאי, מגבירה את ההגנה על הסביבה, פריקת המטען מהירה יותר, מלאה יותר וקלה יותר, שטיפת מכלי הנפט יעילה יותר וקיימת הגנה טובה יותר לאונייה בעת התנגשויות בעוצמה נמוכה ובעת עלייה על שרטון.
באותו הסקר אף דווחו חסרונות לעיצוב הגוף הכפול, כולל תוספת עלות בבניית מכליות, הוצאות תפעול גבוהות יותר (לדוגמה, תעריפים יקרים יותר במעברים בתעלות ובכניסה לנמלים), קשיים באוורור מכלי זיבורית, העובדה שמכלי זיבורית דורשים ניטור ואחזקה קבועים, הגדלת שטח הפנים של האונייה, הגדלת שטח האונייה הדורש אחזקה, סיכון להתפוצצות אדים בחללים שבין הדפנות אם לא מותקנים בהם מכשירי ניטור, ועלייה בקושי שבניקוי מכלי זיבורית באוניות כפולות דפנות.
קיימת הסכמה כי באופן כללי מכליות כפולות דפנות בטוחות יותר ממכליות בעלות גוף אחוד בעת עלייה על שרטון, במיוחד כאשר החוף אינו סלעי. היתרונות הבטיחותיים של מכליות כפולות דפנות בולטים פחות במכליות גדולות מאוד ובמקרים שבהם מתרחשת התנגשות במהירות גבוהה. אף שקיים יתרון למכליות כפולות דפנות בעת התנגשות בעוצמה נמוכה ודליפת נפט עשויה להימנע במקרים כאלה, במקרים שבהם ההתנגשות בעוצמה גבוהה דיה כדי לקרוע פתח בשתי הדפנות, קיימת סכנה כי מידת הדליפה נפט לים תהיה גבוהה יותר מזו שבמכליות בעיצוב סיפון-כפול (mid-deck tanker), בעיצוב ביצת קולומבי (Coulombi Egg Tanker), או אפילו במכליות ישנות לפני תקופת אמנת MARPOL, כיוון שבהן מושג שיווי משקל הידרוסטטי מוקדם יותר.
מערכת גז אדיש.