Конструкционные особенности безбалластных судов

Суда без балласта или суда не несущие балласта являются прототипами широкого спектра судов, соответствующих Правилам ММО от 1997 года "Руководство по контролю водяного балласта судов" A.868 (20) и Конвенции управления балластными водами, разработанной ММО, которая рассматривает операции с балластом скорее как снижение плавучести, чем как принятие дополнительного веса для обеспечения судну его требуемой осадки.

 

Проблемы с балластной водой

 

Традиционный крупнотоннажный танкер для перевозки неочищенной нефти (VLCC) использует балластные танки, чтобы обеспечить полное погружение гребного винта и достаточную осадку носом в условиях плавания порожнем, чтобы избежать днищевого слеминга,  при снижении изгибающих моментов и компенсации дифферента и крена, также использует их при грузовых операциях. 
 

Тяжелые последствия использования балластной воды включают ущерб от сброса прибрежных организмов в чуждых экосистемах. Использование балластных танков требует также приема дополнительного топлива  при транспортировке.
 

Конвенция управления балластными водами, разработанная ММО, вводит критерии эффективности снижения содержания вредных микроорганизмов в судовых балластных водах и осадках. Поэтому важно исключить их использование для поддержания поперечной остойчивости, погружения носовой части судна и гребного винта, и снижения сноса ветром для достижения соответствующей маневренности. 

Создание судна, не несущего балласта, позволит предотвратить перевозку микроорганизмов без установки дорогостоящего оборудования для очистки, такого как фильтры, установки ультрафиолетового излучения, использования химических биоцидных добавок и других решений. 

 

Конструкционные особенности безбалластных судов

- Одним из известных проектов безбалластного судна является проект Мичиганского университета, в котором балластные танки судна заменяются продольной конструкционной балластной магистралью, через которую создается постоянный поток местной морской воды, что позволяет снизить потенциальную опасность перевозки загрязненных вод. 

Магистраль состоит из одного центрального танка, двух промежуточных танков и двух бортовых танков, расположенных ниже балластной ватерлинии и по сторонам грузового трюма и смыкающихся с заборной камерой и выпускной камерой, расположенными рядом с носом и кормой соответственно.

Эта балластная магистраль заполняется проточной водой при балластировке и снижает плавучесть судна.

Чистая экономия может составить порядка 540 млн долл. на судно.

 

- Обводы корпуса: V-образные обводы корпуса минимизируют сопротивление воды и оптимизируют условия работы гребного винта в полном грузу и порожнем за счет снижения взвешенной суммарной смоченной поверхности. В порожних условиях они увеличивают осадку по сравнению с обычными 3-4 м (с носом и гребным винтом, почти полностью выступающими из воды) для традиционного сверхкрупного танкера дедвейтом 300 тыс. т.

 

- Пропульсивная система: сдвоенные винты и гребные винты оптимального диаметра позволяют иметь низкую осадку кормы при порожних условиях и обеспечивают высокую пропульсивную эффективность за счет перекрытия зон работы гребных винтов. Пропульсивная мощность определяется на основе анализа сопротивления движению и работы гребного винта. 
 

- Дифферент и крен: продольные переборки обеспечивают равновесие моментов в диаметральной плоскости для всех альтернативных вариантов размещения грузов и предотвращения больших дифферентов, которые могут возникнуть во время грузовых операций. 

- Разделение груза: судно должно быть загружено в соответствии со следующими вариантами распределения груза по секциям:
 

секция 1: 55%

секция 2: 25%

секция 3: 20%

или

секция 1: 55%

секция 2: 22,5%

секция 3: 22,5%
 

Такое распределение предложено классификационным обществом DNV GL в концепте VLCC "Triality". 
 

 

Несмотря на то, что концепты безбалластных судов существуют уже достаточно давно, оживление в сегменте стало наблюдаться в последнее время. Особенно примечательным является проект фидерного контейнеровоза "Electric Blue" компании Rolls-Royce Marine (верхний рисунок), что является значительным продвижением в направлении создания судов без водного балласта. 

Графика: DNV GL, marineinsight.com, eandt.theiet.org