Zátěžové systémy jsou skupinou lodních systémů navržených k přijímání, přepravě a odčerpávání vodní zátěže (mořské vody), když se mění ponor, sklon a sklon lodi. Tyto zahrnují:
- zátěž
- oříznout
- rolovací (antirolovací) systém
Na většině námořních plavidel jsou funkce všech těchto systémů vykonávány jedním balastním systémem vhodným rozdělením balastu mezi balastní nádrže.
Balastní systém je navržen tak, aby přijímal balastní vodu do nádrží (přihrádek) a následně ji přečerpával a odváděl přes palubu. Námořní plavidla odebírají vodní zátěž, aby dosáhla ponoru, který zajišťuje řádnou způsobilost k plavbě v prázdném – balastovém – průchodu (tankery, přepravci rudy a jiná plavidla plující bez nákladu), aby byla zajištěna potřebná stabilita při přepravě nákladu na horní palubě (přepravníky dřeva, kontejnerové lodě), pro vytvoření správného přistání plavidla na rovný kýl nebo s malým – ne více než 0,025-0,030 l – trimem na zádi, protože se spotřebovávají zásoby lodi. Pro příjem balastní vody na lodích se používají komory s dvojitým dnem, vrcholy a hluboké nádrže. Na tankerech je balast odebírán do nákladních a speciálních balastních nádrží a na nosičích rudy, aby se snížila nadměrná stabilita v průchodu balastu, která zhoršuje klopení, do podpalubí. Na suchých nákladních a osobních lodích dosahuje množství balastní vody 25-30 a na tankerech 35-50% výtlaku plavidla.
Balastní voda je přijímána do nádrží umístěných pod čarou ponoru gravitací přes spodní nebo boční švy nebo pomocí balastních čerpadel; Vodní balast se odstraňuje pouze pomocí čerpadel. Balastní systém je vybaven na všech lodích a je připojen k odvodňovacímu systému, aby poskytoval rezervu. Vstupní otvory kingstonů (obr. 8.12) musí být chráněny před zamrznutím a ucpáním. Balastní systémy obvykle používají odstředivá nebo pístová čerpadla o výkonu 100–400 m 3 /h při tlaku 15–20 m vody. Umění. Kapacita čerpadla je volena tak, aby zajistila příjem (nebo odstranění) balastu z největší nádrže do dvou hodin a celého balastu za šest až osm hodin. Na tankerech s čistě balastními nádržemi se spolu se speciálními balastními nádržemi používají také nákladní čerpadla. Na všech lodích jsou kromě hlavního speciálního balastního čerpadla k dispozici záložní čerpadla, která se používají jako stoková čerpadla, požární čerpadla atd.
Balastní potrubí je obvykle uloženo ve dvojitém dnu. Nejvhodnější koridor pro tento účel je koridor vytvořený na některých lodích v prostoru s dvojitým dnem, obvykle podél vertikálního kýlu. Balastní čerpadla umístěná v MKO (na cisternách – v čerpací stanici) jsou sjednocena okružním hlavním potrubím, ze kterého je svedeno samostatné potrubí přes rozvodné skříně s uzavíracími armaturami do každé balastní nádrže (obr. 8.13). Potrubí vedoucí k přední komoře musí mít vypouštěcí ventil umístěný v přední komoře, ovládaný dálkově z místa nad přepážkovou palubou.
Balastní potrubí je vyrobeno z bezešvých ocelových trubek pozinkovaných nebo vyložených polyethylenem, jejichž průměr stanovený výpočtem v závislosti na kapacitě nádrží dosahuje na supertankerech 400-500 mm. Na tankerech, kde se k příjmu balastové vody používají nákladní tanky, a na lodích, kde se balast přijímá do prázdných palivových nádrží (na nových lodích to zpravidla není povoleno), musí být na palubě nainstalován odlučovač stokové vody. výtlačné potrubí. Výtlačné potrubí je vedeno přes palubu nad vodoryskou nákladu o 200-300 mm a je zakončeno klapkou, která umožňuje průchod balastní vody přes palubu, ale zabraňuje pronikání mořské vody dovnitř. Ovládání čerpadel a armatur balastního systému je centralizované, dálkové.
Systém trimování je navržen tak, aby při ořezávání plavidla přijímal vodní balast do nádrží, čerpal a odstraňoval vodní balast z nich. Poskytuje se pouze na lodích, které v důsledku provozních podmínek často mění trim, například na ledoborcích, které používají změny trimu ke zlepšení podmínek pro vynucení ledu. Systém se skládá ze dvou nádrží, přídě a zádi, s celkovou kapacitou asi 5-12 % výtlaku plavidla; potrubí, které je spojuje; přečerpávací reverzní čerpadlo a kingstony – vstup a výstup. Některé lodě používají stlačený vzduch k přesunu vody z jednoho konce lodi na druhý, místo aby ji pumpovaly. Někdy je trimový systém vyroben podle autonomního principu: příďové a záďové nádrže nejsou spojeny jedním potrubím, ale jsou vybaveny autonomními prostředky pro příjem a odvod vody (kingstones, ejektory nebo stlačený vzduch).
Rolovací systém je navržen tak, aby vyrovnal roli. Je vybavena na ledoborcích, které potřebují vytvořit roli, aby se osvobodily od stlačení ledem, stejně jako opustit okraj ledu nebo se vznést, stejně jako na trajektech a lodích s horizontální manipulací s nákladem, aby se vypořádaly s nakláněním, ke kterému dochází při pohybu. náklad kolem lodi při operacích s nákladem (na těchto lodích se tomu říká antirolovací systém).
Konstrukce systému náklonu je podobná jako u systému trimu, s tím rozdílem, že nádrže náklonu (o objemu 5-8 % výtlaku) nejsou umístěny na koncích plavidla, ale ve střední části (tento umožňuje vytvoření největšího náklonového momentu). Sklonový systém má navíc větší průměr převáděcích trubek (až 700-1000 mm), a proto se jako uzavírací armatury používají klinkery a klapky.
V minulém díle jsem vám slíbil, že vám řeknu, jak přepravit továrny (správně nazývané „moduly“) z Číny do Arktidy. K tomu potřebujeme speciální nádoby typu MS – Module Carrier.
Ale jak jsem psal, uvědomil jsem si, že většina textu se načítá a většina načítání je balastní. Proto se dnes podíváme na balastní systémy lodí třídy MS.
Začněme od základů – co je balast a k čemu slouží?
Balast byl původně určen pro stabilitu lodi.
Stabilita je schopnost plovoucího plavidla odolat vnějším silám způsobujícím jeho naklánění nebo trimování a po skončení narušení se vrátit do rovnovážného stavu.
Obrovské stěžně plachetnic velmi silně posouvaly těžiště nahoru a vítr velmi silně tlačil na páku, takže aby se nepřevrátili, přišli stavitelé lodí s nápadem házet kameny nebo litinová prasata na úplně dole, aby se vytvořil jakýsi pohárek. Jak jste pochopili, velmi to snížilo užitečnou nosnost lodi – koneckonců místo těchto prasat bylo možné vzít více zboží a učinit cestu mnohem výnosnější.
Co kdybychom místo zbytečného balastu shodili třeba dělové koule? Každopádně je přinášíme na ochranu před piráty, že? Odložíme je, zvýší se stabilita, proměníme se v sklenici, můžeme přibrat na váze, ne?
Pokud potkáte piráty a budete po nich chtít střílet dělové koule, hmotnost se sníží, těžiště se bude plížit, sníží se vaše stabilita a převrhnete se. To znamená, že jádra nelze použít, což znamená, že to nejsou jádra, ale. balast. Jsme zpátky tam, kde jsme začali. Kdyby jen existoval způsob, jak doplnit balast přímo uprostřed moře.
A pak lidstvo přichází s vynikajícím zdrojem balastu – zdarma a dostupným všude tam, kde plují lodě – obyčejnou vodou.
Na dně uděláme dvojité dno – naplníme vodou, aby se nepřevrhlo – jdeme do nakládacího přístavu – nakládáme se užitečným zbožím – ztěžkneme a voda už není potřeba – abychom se vešli víc, odčerpáváme balast.
Dojedeme k vykládacímu přístavu – vyložíme zboží – abychom se nepřevrátili, načerpáme balast. Rychle, snadno a zdarma!
Skvělé, teď si toto dvojité dno rozdělme na oddíly a nazvěme to balastní nádrže. A podívejte – teď máme tanky na pravoboku, tanky na levoboku, tanky na přídi a zádi. co s tím můžeme dělat? Je to tak, pumpováním vody do určitého oddělení můžeme loď naklánět doleva a doprava (rolování) a tam a zpět (trim). Nyní, i když máme veškerý náklad ležet například na levé straně, jednoduše napumpujeme balast do pravé nádrže a loď popluje hladce, krásně, bez náklonu.
Jako bonus zvyšujeme přežití lodi, protože když dostaneme díru, tak se voda nenahrne rovnou do podpalubí a hned nás nepotopí do pekla, ne, ne. Voda naplní pouze jednu nádrž a zůstane tam. A s jednou zatopenou nádrží je docela možné udržet se na hladině.
Moderní řešení ale přinášejí moderní problémy – při cestování po světě od jednoho moře k druhému se můžete setkat s ekologickými obtížemi – v balastní vodě s námi cestují všechny druhy řas a mikroorganismů. Sbíráme je v jednom moři, kde je na ně ekosystém zvyklý, a vypouštíme je na druhou stranu Země, kde tyto mikroorganismy nikdo nečekal a jejich vzhled může narušit křehkou ekologickou rovnováhu. Pokud se vám tento problém zdá bezvýznamný, pak vám připomenu, co se stalo na Kamčatce na podzim 2020. A byly tam rudé přílivy.
Červené přílivy jsou rozsáhlé květy řas způsobené přemnožením jednobuněčných dinoflagelátových řas. Při množení uvolňuje neurotoxin, který otravuje měkkýše a bezobratlé. Ryby žerou bezobratlé a jsou také otrávené, mořští živočichové jedí otrávené ryby a hromadně hynou, zkrátka pobřeží je poseto mrtvolami mořského života a to vše jen proto, že se řasy rozhodly trochu kvést.
A představte si, co se stane, když nasbíráte pár set tun takové kvetoucí vody a přivezete ji třeba do Austrálie? To může vést k ekologické katastrofě! A zábavnější než tyhle vaše červené vlny. Dříve, aby se tomu zabránilo, byly balastní nádrže „oplachovány“ – opustíte přístav do oceánu – vypustíte vodu, naberete vodu, vypustíte vodu, naberete vodu, pak znovu vypustíte a znovu naberete vodu, a teď už nemáte pobřežní přístavní vodu, ale čistou oceánskou vodu.
Jak jste pochopili, není to příliš pohodlné, takže bystré hlavy vymyslely různé systémy pro úpravu balastní vody – všechny druhy filtrů, ultrafialové lampy, které spálí všechny živé věci, chemické roztoky a další inženýrské zázraky.
Například systém, který máme, využívá dvojí čištění – nejprve filtruje vodu přes 50mikronový filtr a poté využívá elektrokatalytický proces, při kterém vznikají OH radikály (hydroxylové radikály), které z vody odstraňují organickou hmotu. Výstupem zůstává CO2, H2O a určité množství anorganické soli.
Takhle vypadá
Tato technologie se nazývá AEOP Advanced Electro-catalysis Oxidation Process nebo, přeloženo do ruštiny, Advanced Electro-catalytic Oxidation Process.
Je velmi výhodné, že hydroxylové radikály existují velmi krátkou dobu – když načerpáme vodu, zničí vše živé na buněčné úrovni a brzy se samy rekombinují, aniž by otrávily náš balast a daly nám možnost vylít dezinfikovanou vodu kamkoli.
Nyní můžeme bezpečně přecházet z přístavu do přístavu a pumpovat balast tam a zpět, bez obav z ekologických katastrof
Řeknete si – to vše je samozřejmě velmi zajímavé, ale jak rostlinu naložit? Běžná břemena lze zvedat dopravníkem/jeřábem/rukama, ale rostlinu zvedat nelze. A tady nám přicházejí na pomoc lodě třídy MS, které se skládají o něco méně než jen z balastních nádrží – může jich být více než padesát.
Tady je, krasavec. Vypadá to jako velká loď
Co je podstatou takových soudů? Faktem je, že mohou stát v jedné rovině s molem a moduly lze jednoduše zvednout a najet na ně.
Když se podíváte zvenčí, modul se plazí z mola na palubu lodi a lidé jen stojí a dívají se na něj a ani se nijak nerozčilují.
Všechno jde samo, dvacetiminutové dobrodružství
Ve skutečnosti je samozřejmě vše mnohem složitější a veškerá práce v okamžiku načítání připadá na balastní inženýry, kteří sedí uvnitř a mačkají tlačítka. Představte si, co se stane s lodí, když na okraj vaší plovoucí bárky najede obrovská hmota (a hmotnost průměrného modulu je 3000 tun – to je přibližně stejně jako sto tanků T-34)? Okamžitě se to zvrtne! Proto se před nakládkou načerpá zátěž a během nakládky se zátěž postupně odčerpá, aby se kompenzovala hmotnost nákladu. 500 tun nákladu přišlo na záď a 500 tun vody bylo odčerpáno ze záďových nádrží. Náklad se dostal do centrální části – odčerpávali vodu ze středu a tak dále. Nezapomeňte, že v mnoha přístavech je silný příliv a loď může stoupat a klesat o metr nebo dva kvůli tomu, že hladina vody se neustále mění a to je také potřeba kompenzovat balastem.
„sedí uvnitř, mačká tlačítka“
To vše samozřejmě vyžaduje pečlivý výpočet a promyšlený plán, protože cena chyby může být velmi, velmi vysoká.
To je vše, co jsem vám chtěl říct o balastu. Na nakládku, upevnění a samotnou přepravu se podíváme příště a žádní piráti tam rozhodně nebudou, slibuji). Řeknu vám, proč je na palubě mříž, jaké dopravníky se používají k přepravě modulů a kolik kol musí mít, aby vydržely obrovskou váhu. Jak se pohybovat po Severní mořské cestě a co je Sabetha.
