Особенности эксплуатации двухкорпусных КС во льдах

К недостаткам двухкорпусного судна при плавании во льдах необходимо отнести возможность накапливания льдин между корпусами, что снижает управляемость, увеличивает сопротивление движению и вероятность повреждения корпусных конструкций. Для повышения льдопроходимости предусматривается несимметричная форма обводов корпусов с плоскими внутренними бортами, которая применяется в практике проектирования судов-катамаранов.

Поскольку крановое судно при выполнении грузоподъёмных работ вынуждено находиться в определённой позиции без движения и в этот период лишено возможности маневрирования, воздействие льда возможно с самого неблагоприятного курса, например с борта, что увеличивает ледовую нагрузку. Кроме того, возможно смерзание льда с корпусами катамарана, что особенно нежелательно во внутреннем пространстве между корпусами. Для устранения этого воздействия целесообразно рассмотреть при проектировании возможность применения системы пневмообмыва, подающей через специальные сопла под лёд нагретую воду, а также полимерное покрытие корпуса в районе ватерлинии.

Ширина судов-катамаранов обычно больше сравнимых однокорпусных судов, что отрицательно отражается на условиях проводки судна-катамарана ледокольными средствами: возможно потребуется расширение ледокольного канала, особенно в районах поворотов, возникнут сложности при сужении канала при сжатии льдов, ограничится возможность маневрирования и т.п.

Оснащение современных КС достаточно мощными СДП ставит вопрос о работоспособности и эффективности этих систем в ледовых условиях. В настоящее время, судя по имеющимся публикациям, в гамбургском опытном модельном бассейне проводятся исследования по применению СДП в ледовых условиях, выявляя при этом проблемные вопросы ([12]). В частности, даже при работе КС при поддержке ледокола в битом льду, с учётом возможности ледового усиления корпуса, требуется защита также средств активного управления СДП от идущих под днище льдин. Как отмечено выше возрастание ледовой нагрузки при ограниченности маневрирования кранового судна в рабочем состоянии, а также необходимость разворота КС в ледовых условиях потребует повышения мощности САУ. Исследователи оптимистично прогнозируют создание в недалёком будущем СДП для работы в ледовых условиях.

Выводы по разделу

3.11.1 На основании обзора и анализа информации, представленной в настоящем разделе можно сделать вывод о том, что большинство современных и переспективных (строящихся и намеченных к постройке) КС являются однокорпусными. При равной грузоподъемности кранов современные однокорпусные КС имеют сопоставимые или лучшие, чем двухкорпусные суда массогабаритные показатели, что определяет их меньшую строительную стоимость.

Кроме того, однокорпусные КС обладают лучшими, чем двухкорпусные КС, показателями полезного использования объемов и водоизмещения порожнем, а также показателями грузоподъемности. По показателям условий эксплуатации однокорпусные КС занимают среднюю позицию между КС – катамаранами и полупогружными КС, приближаясь к последним. Это свидетельствует о возросшей эффективности современных однокорпусных КС.

Наряду с этим, однокорпусные КС, как правило, превосходят двухкорпусные КС по показателям ходкости и мореходности являясь, следовательно, более мобильными объектами.

Суммируя изложенное выше, можно констатировать, что в настоящее время по критерию «стоимость – эффективность» однокорпусные КС превосходят двухкорпусные КС, что наиболее полно соответствует тенденции использования крановых судов как многоцелевых, предназначенных для выполнения широкой номенклатуры работ (подробнее изложено в разделах 13 и 14 настоящего отчета).

3.11.2 Многие ранее построенные двухкорпусные КС к настоящему моменту прошли модернизацию и эксплуатируются, как правило, в тех районах, где наиболее полно проявляются их преимущества.

Для полупогружных КС это, прежде всего, районы с высокой повторяемостью неблагоприятных ГМУ (до 3,5 – 3,6 м по высоте волны 3% обеспеченности), а также при наличии экстремально большой массы грузов (до 14000 т). Помимо этого, модернизированные полупогружные КС широко используются при проведении крановых и трубоукладочных операций, связанных с большими глубинами.

Работа КС – катамаранов в основном связана с районами относительно малых глубин и умеренных ГМУ ввиду их сравнительно небольшой осадки в походном и рабочем состояниях и ограничений по допускаемым ГМУ при эксплуатации.

3.11.3 Предполагаемыми районами эксплуатации ПКБГ являются арктические и дальневосточные моря с акваториями покрытыми льдом в течении достаточно длительного периода времени. Таким образом, не исключается возможность попадания корпуса ПКБГ под воздействие, по крайней мере, битого и разреженного льда, что требует снижения ледового сопротивления и увеличения ледовой проходимости. В полной мере это может быть реализовано только при однокорпусном варианте, имеющем соответствующую форму обводов.

3.11.4 Конструктивные особенности двухкорпусных судов не способствуют повышению их ледовой проходимости, что может усложнить их эксплуатацию в арктических и дальневосточных морях. Чтобы снизить воздействие ледовой обстановки для двухкорпусного варианта ПКБГ рекомендуется проработать специальную ассиметричную форму корпусов, а так же планировать его переходы и крановые операции на безледовый период.

3.11.5 Из двухкорпусных судов, КС – катамараны превосходят полупогружные КС по показателям полезного использования массы и объема, а также по массогабаритным показателям, существенно уступая им по показателям условий эксплуатации. Это вызвано тем, что суда-катамараны попадают в резонансные условия качки на более коротких волнах, имеющих меньшую высоту, что ограничивает условия выполнения грузоподъёмных операций.

Вместе с тем, КС – катамараны имеют лучшие, чем полупогружные КС показатели ходкости и мореходности, следовательно, как мобильные средства они приближаются к однокорпусным КС.

Применение КС – катамаранов, которым за счёт плавучести двух корпусов можно обеспечить меньшую по сравнению с однокорпусными, а также полупогружными судами осадку, наиболее актуально для обустройства месторождений прежде всего в мелководных районах арктических морей (например, в Обско – Тазовском регионе), где практически неприменимы другие типы КС.

3.11.6 Заслуживает особого внимания опыт создания однокорпусного полупогружного КС «DB – 101» (бывший «Narwhal»). Краткое техническое описание этого КС приведено в п. 3.5.1 настоящего раздела. Очевидно, что при меньшей строительной стоимости, такое судно превосходит двухкорпусные полупогружные КС по ходкости, сохраняя, в то же время, наиболее существенное их преимущество – более высокие показатели условий эксплуатации. Представляется целесообразным в составе концептуального проекта выполнить проработку однокорпусного полупогружного варианта ПКБГ с компромиссным сочетанием однокорпусного и полупогружного типов КС в части:

- повышения мореходности;

- расширение диапазона волновых воздействий при крановых операциях;

- увеличение скорости хода;

- улучшение проходимости при движении в разреженном и битом льду за счет использования специальной формы обводов, так же ледовых усилий корпуса

4 КРАНЫ БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ

Общие положения

В соответствии с техническим заданием Заказчика в рамках концептуального проекта по разработке плавучего крана грузоподъёмностью 3500 т в настоящем разделе выполнен подбор информации по существующим кранам большой грузоподъёмности, а также выполнен анализ конструкций и технических характеристик таких кранов, представлены современные мировые тенденции по созданию новейших конструкций указанных кранов, предназначенных к установке на крановых судах и плавучих кранах.