В прошлой части я вам обещал рассказать, как возить заводы (правильно говорить – «модули») из Китая в Арктику. Для этого нужны специальные суда типа МС – Module Carrier.
Но в процессе написания я понял, что большую часть текста занимает погрузка, а большую часть погрузки занимает балластировка. Поэтому мы с вами сегодня рассмотрим балластные системы судов МС класса.
Начнём с основ – что такое балласт и для чего он нужен?
Изначально балласт предназначался для остойчивости судов.
Огромные мачты парусников очень сильно смещали центр тяжести наверх, а ветер очень сильно давил рычагом, поэтому, чтобы не перевернуться, корабелы придумали накидать на самый-самый низ камней или чугунных чушек, чтобы получилась эдакая неваляшка. Как вы понимаете, это здорово снижало полезную грузоподъёмность судна – ведь, вместо этих чушек можно было набрать больше товара и сделать путешествие намного выгодней.
А что, если вместо бесполезного балласта накидать вниз, к примеру, пушечных ядер? Всё равно же мы их везём для защиты от пиратов, да? Укладываем их вниз, остойчивость повышается, мы превращаемся в неваляшку, груза можно взять больше, так?
Не так.
Если вы встретите пиратов и захотите пострелять в них ядрами, то вес уменьшится, центр тяжести поползёт наверх, ваша остойчивость снизится и вы перевернётесь. А значит, ядра использовать нельзя, а значит это не ядра, а… балласт. Мы вернулись к тому, с чего начали. Вот если бы был способ, позволяющий пополнить балласт прямо посреди моря…
И тут человечество придумывает отличный источник балласта – бесплатный и доступный везде, где ходят суда – обычная водичка.
Делаем внизу двойное дно – наполняем его водой, чтобы не перевернуться – заходим в порт погрузки – грузимся полезными товарами – становимся тяжелее и вода уже не нужна — чтобы больше влезло, откачиваем балласт.
Доходим до порта разгрузки – выгружаем товары – чтобы не перевернуться, закачиваем балласт. Быстро, легко и бесплатно!
Отлично, теперь разделим это двойное дно на отсеки и назовём балластными цистернами. И, смотрите – теперь у нас есть цистерны на правом борту, цистерны на левом борту, цистерны на носу и на корме. Что мы можем с этим делать? Правильно, закачивая воду в определённый отсек, мы можем наклонять судно влево-вправо (крен) и вперёд-назад (дифферент). Теперь, даже если у нас весь груз лежит, к примеру, на левом борту, то мы просто закачаем балласта в правую цистерну и судно будет идти ровно, красиво, без крена.
Как бонус, мы повышаем живучесть судна, ведь, если мы получим пробоину, то вода не хлынет прямо в трюм и не потопит нас сразу к чертям, нет-нет. Вода заполнит только одну цистерну и останется там. А с одной затопленной цистерной вполне можно остаться на плаву.
Но современные решения приносят современные проблемы — путешествуя по всему миру из одного моря в другое, можно столкнуться с экологическими трудностями — всякие водоросли и микроорганизмы путешествуют в балластной воде вместе с нами. Набираем мы их в одном море, где экосистема к ним привыкла, а выпускаем на другом конце Земли, где эти микроорганизмы никто не ждал, и их появление может нарушить хрупкое экологическое равновесие. Если эта проблема вам кажется несущественной, то я напомню вам, что произошло на Камчатке осенью 2020 года. А произошли там красные приливы.
Красные приливы — масштабное цветение воды, вызванное размножением одноклеточных водорослей динофлагеллятов. При размножении выделяет нейротоксин, который отравляет моллюсков и беспозвоночных. Рыбы поедают беспозвоночных и тоже травятся, морские животные едят отравленную рыбу и массово умирают, короче, береговая линия завалена трупами морских обитателей, а всё потому, что водоросли решили немного поцвести.
И вот представьте, что будет, если набрать пару сотен тонн такой цветущей воды и привезти её, к примеру, в Австралию? Это же может привести к экологической катастрофе! Причём повеселее этих ваших красных приливов. Раньше, чтобы предотвратить такое, балластные цистерны «прополоскивали» — выходишь из порта в океан — сливаешь воду, набираешь воду, сливаешь воду, набираешь воду, потом снова сливаешь и снова набираешь, и вот у тебя уже не прибрежная портовая вода, а чистая океаническая.
Как вы понимаете, это не очень удобно, поэтому светлые умы придумали различные системы очистки балластных вод — всякие фильтры, ультрафиолетовые лампы, выжигающие всё живое, химические растворы и прочие инженерные вундервафли.
Например, система, которая стоит у нас, использует двойную очистку — сначала фильтрует воду через фильтр в 50 микрон, а затем применяет электро-каталитический процесс, производя ОН радикалы (гидроксильные радикалы), которые очищают воду от органики. На выходе остается СО2, Н2О и какое-то количество неорганической соли.
Как-то так она выглядит
Называется эта технология AEOP Advanced Electro-catalysis Oxidation Process или, если перевести на русский, Продвинутый Электро-каталитический Окислительный Процесс.
Очень удобно, что гидроксильные радикалы существуют очень короткое время — когда мы закачиваем воду, они разрушают всё живое на клеточном уровне и вскоре рекомбинируют сами, не отравляя наш балласт и предоставляя нам возможность сливать обеззараженную водичку где угодно.
Теперь мы можем смело ходить из порта в порт и качать там балласт туда-сюда, не боясь экологических катастроф
Вы скажете – это всё, конечно, очень интересно, но как грузить завод? Обычные грузы можно поднять конвейером/краном/руками, а завод-то не поднимешь. А вот тут нам на помощь и приходят суда МС-класса, которые чуть менее, чем полностью состоят из балластных цистерн – их там может быть более пятидесяти штук.
Вот он, красавец. Похож на большую баржу
В чём суть таких судов? В том, что они могут встать вровень с причалом и модули могут просто взять и заехать на них.
Если смотреть со стороны, то модуль заползает с причала на палубу судна, а люди просто стоят и смотрят на это, и даже не суетятся никак.
Всë едет само, приключение на двадцать минут
На деле, конечно, всё намного сложнее, и вся работа в момент погрузки ложится на балластных инженеров, которые сидят внутри и нажимают на кнопочки. Представьте, что случится с судном, когда огромная масса (а вес средненького модуля 3000 тонн – это примерно, как сто танков Т-34) заедет на край вашей плавучей баржи? Её ж сразу перекосит! Поэтому, перед погрузкой закачивают балласт, а во время погрузки балласт плавно откачивают, так, чтобы компенсировать вес груза. Заехало на корму 500 тонн груза – откачали 500 тонн воды из кормовых цистерн. Груз доехал до центральной части – откачали водичку из центра и так далее. Не забывайте ещё, что во многих портах бывают сильные приливы и судно может подниматься-опускаться на метр или два из-за того, что уровень воды постоянно меняется и это тоже нужно компенсировать балластом.
«сидит внутри, нажимает на кнопочки»
Всё это, конечно, требует тщательного расчёта и заранее продуманного плана, потому что цена ошибки может быть очень и очень высока.
Это всё, что я хотел вам рассказать про балласт. Саму погрузку, крепёж и перевозку рассмотрим в следующий раз, и вот там точно, стопудово, будет без пиратов, обещаю). Расскажу вам, зачем на палубе грильяж, какими транспортёрами перевозят модули и сколько колёс у них должно быть, чтобы выдержать огромный вес. Как пройти Северным Морским Путëм и что такое Сабета.
Автор: Илья Копосов
Комментарии (17)
vtal007
16.07.2022 19:48+8Хотелось бы видео увидеть тех самых, приключений на 20 минут. Камера снаружи, камера внутри (нажимание на кнопочки), камера рядом. Можно снять короткометражку минут на 40 легко
setevik
17.07.2022 02:15+4Спасибо. Было бы интересно узнать про специализированный софт. Сводится ли работа оператора к подтверждениям предложенных параметров или процесс больше о внимательном исполнении сценария с листа? Есть ли какие-то меры предосторожности вшитые в софт (влияющие на страховку)?
CatKopos Автор
17.07.2022 11:32+4Ну, сценарий, конечно, есть, но примерный. Все клапаны открываются вручную (ну, как вручную - нажатием на кнопку), скорость насосов тоже регулируется оператором. Если всё идет по плану, то надо просто этому плану следовать, но ведь не всегда всё идет по плану) Клапан может не открыться, насос может завоздушиться, куча всяких мелких недоразумений может произойти и оператор должен правильно среагировать.
Мер предосторожностей, вшитых в софт нет, есть только алярмы, играющие, если что-то идет не так.
Вообще софт там не программируемый, если Вы это имеете в виду. Софт там чисто исполнительный - нажал на кнопку - электроника открывпет механический клапан.
Rinsewind
18.07.2022 10:16+1Неужели нет никакого "автопилота", вроде удержания уровня причала при приливах-отливах?
CatKopos Автор
18.07.2022 13:06+2Ну, зная скорость прилива, можно рассчитать, какую скорость насоса нужно установить, чтобы держать судно вровень с причалом. Например, если прилив растёт на 10 см в час, то нам нужно рассчитать, сколько воды надо налить, чтобы опуститься на 10 см. Допустим, что это 600 тонн. Выставляем насос на 600 т/ч и качаем.
Если погрузка длится недолго, то прокатит, а если долго, то тут есть проблема - приливы-отливы, обычно прыгают вверх-вниз, по синусоиде и, соответственно, у них разная скорость. То есть, на пике прилива, например, скорость будет 0 см/ч на протяжении получаса.
Поэтому оператор просто смотрит уровень причала относительно палубы судна и корректирует скорость насоса
fouriki
17.07.2022 09:46+6А почему это не автоматизируют? Выглядит как что то, что можно покрыть датчиками и расчетом
CatKopos Автор
17.07.2022 14:23+2Есть датчики и даже дублирующие датчики, но цена ошибки слишком высока, чтобы доверять это дело роботам. Живой оператор все-таки как-то надёжней.
Iv38
18.07.2022 15:15+3Ну не знаю. Люди расслабляются и теряют внимание, особенно, если внимание нужно сохранять долго. По мне так пара из "автопилота" и оператора, решающего нестандартные задачи и устраняющего проблемы, выглядит надёжнее.
В самолётах полно автоматизации и на атомных станциях. Разве там цена ошибки не высока.
eee
17.07.2022 09:48+2Сдается мне, что фильтрацией воды в балластных отсеках заморачиваются только крупные западные компании. Есть ли какие нибудь законы обязывающие компании устанавливать такие фильтры? И как дела обстоят с этим у российских компаний?
CatKopos Автор
17.07.2022 14:15+4На новых судах должны быть установлены системы очистки, старые суда могут использовать старый метод перелива. Вот выдержка:
Существует два стандарта (D-1 и D-2).
Стандарт D-1 требует от судов производить замену балласта в открытом море, не ближе 200 миль от берега и на глубине не менее 200 м, что позволяет обезвредить большинство потенциально опасных организмов.
В случае, если это требование невыполнимо, - как минимум в 50 милях от берега и на глубине не менее 200 м либо в обозначенной зоне замены балласта в соответствии с правилом B-4 конвенции.
Суда, выполняющие замену балласта, должны заменить не менее 95% объема танка.
Суда, выполняющие замену балласта «на перелив» должны прогнать не менее трех объемов каждого танка. Возможно и меньшее количество прокаток, если судно может доказать, что заменено 95% от объема танка.
Стандарт D-2 определяет максимально допустимое к откатке количество вредоносных организмов, включая определенные микробы опасные для человеческого здоровья.
8 сентября 2017 все суда должны соответствовать стандарту D-1, все новые суда – стандарту D-2, для чего судно должно иметь ballast treatment system.
В ближайшем будущем все суда должны будут иметь на борту оборудование для обезвреживания балластных вод и соответствовать стандарту D-2. Правительства участники ИМО договорились связать приведение существующих судов к стандарту D-2 вместе с обновлением International Oil Pollution Prevention Certificate (IOPPC).
vassabi
17.07.2022 21:09+1в общем - современный коммерческий корабль - это не только про мореходные качества !
GothicJS
Очень интересно. Оказывается с кораблями не так все просто, как может казаться)
KReal
С судами!) Конечно, там всё непросто, думаю, что сложнее, чем с теми же самолётами)