Двойные борта танкеров¶
Двойной борт — это конструктивный элемент корпуса судна, представляющий собой две продольные переборки (стенки), расположенные на некотором расстоянии друг от друга и образующие замкнутую полость между наружной обшивкой корпуса и внутренним бортом. Данная конструкция является разновидностью двойной обшивки и применяется в основном на танкерах для перевозки нефти, нефтепродуктов, химических грузов и сжиженного газа. Основное назначение двойного борта — повышение безопасности судна и предотвращение разливов груза в случае повреждения наружной обшивки при столкновениях, посадках на мель или других авариях.
¶История
Идея использования двойных бортов на судах возникла задолго до появления современных танкеров. Первоначально двойные борта применялись на военных кораблях для повышения живучести: отсеки между бортами заполнялись водой или использовались как угольные ямы. В коммерческом судостроении, особенно на танкерах, массовое внедрение двойных бортов началось после серии крупных экологических катастроф, вызванных разливами нефти.
¶Катастрофа Exxon Valdez и принятие OPA-90
Ключевым событием, ускорившим внедрение двойных бортов, стало крушение танкера Exxon Valdez у побережья Аляски в марте 1989 года. В результате аварии произошёл разлив около 260 тысяч баррелей сырой нефти, что привело к катастрофическим экологическим последствиям. В ответ на это правительство США приняло Закон о загрязнении нефтью (Oil Pollution Act of 1990, OPA-90). Этот закон, среди прочего, обязал все новые танкеры, заходящие в воды США, иметь двойные борта, а также установил график поэтапного вывода из эксплуатации танкеров с одинарными бортами.
¶Регулирование на международном уровне
Вслед за США аналогичные требования были приняты на международном уровне. В 1992 году Международная морская организация (ИМО) внесла поправки в Международную конвенцию по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78). Согласно поправкам, все нефтяные танкеры, заказанные после 6 июля 1993 года, должны были иметь двойные борта. Для существующих судов с одинарными бортами был установлен график поэтапного вывода из эксплуатации, который завершился к 2010 году. Таким образом, к началу XXI века конструкция с двойными бортами стала стандартом для всех новых крупнотоннажных танкеров.
¶Конструкция и устройство
Двойной борт представляет собой пространство между наружной и внутренней обшивкой корпуса, разделённое продольными и поперечными переборками на отдельные отсеки (цистерны). Эти отсеки могут быть пустыми, заполненными балластной водой (водяным балластом) или использоваться для хранения технических жидкостей.
¶Основные элементы
- Наружная обшивка: Внешняя стальная стенка корпуса, непосредственно контактирующая с забортной водой.
- Внутренняя обшивка (внутренний борт): Вторая стенка, отделяющая грузовые танки от наружной обшивки.
- Межбортовое пространство: Полость между двумя стенками. Её ширина (расстояние между бортами) регламентируется правилами классификационных обществ и обычно составляет от 1 до 2 метров для крупных танкеров.
- Продольные и поперечные переборки: Элементы набора корпуса, обеспечивающие жёсткость конструкции и разделяющие межбортовое пространство на отсеки.
¶Типы конструкций
Существует несколько основных типов конструкций двойных бортов, различающихся расположением и конфигурацией:
- Полностью двойной корпус (Double Hull): Наиболее распространённая конструкция, при которой судно имеет двойное дно и двойные борта по всей длине грузовых танков. Грузовые танки полностью изолированы от наружной обшивки.
- Двойные борта с одинарным дном: Встречается реже. В этом случае двойные борта защищают груз от боковых повреждений, но днище остаётся одинарным. Такая конструкция может применяться на некоторых типах химических танкеров или судов для перевозки сжиженного газа.
- Двойные борта с частичным двойным дном: Вариант, при котором двойное дно присутствует только в районе машинного отделения или в носовой части, а в остальной части корпуса — одинарное дно с двойными бортами.
¶Преимущества и недостатки
¶Преимущества
- Экологическая безопасность: Основное преимущество — значительное снижение риска разлива груза при авариях. При повреждении наружной обшивки (например, при столкновении с другим судном или при посадке на мель) груз остаётся внутри внутреннего борта, а вода поступает только в межбортовое пространство.
- Упрощение балластных операций: Межбортовые отсеки часто используются как балластные цистерны. Это позволяет размещать балласт вдали от грузовых танков, что снижает риск коррозии и упрощает систему управления балластом.
- Улучшенная остойчивость: Заполнение межбортовых отсеков балластом может улучшить остойчивость судна в порожнем состоянии.
¶Недостатки
- Увеличение стоимости: Строительство судна с двойными бортами требует большего количества металла и более сложной технологии сварки, что увеличивает стоимость постройки на 15–25% по сравнению с одинарным корпусом.
- Уменьшение грузовместимости: Двойные борта занимают часть внутреннего объёма корпуса, что приводит к уменьшению полезного объёма грузовых танков при тех же габаритах судна.
- Сложность осмотра и обслуживания: Межбортовое пространство является труднодоступным для осмотра и ремонта. В нём может скапливаться коррозия, а также остатки груза или балластной воды, что требует регулярного и дорогостоящего обследования.
- Проблемы с вентиляцией: В замкнутых отсеках двойных бортов могут накапливаться взрывоопасные газы (например, пары нефти), что требует установки эффективных систем вентиляции и газоанализа.
¶Применение
Двойные борта являются обязательным требованием для большинства современных нефтяных танкеров, включая:
- Крупнотоннажные танкеры (VLCC, ULCC): Суда дедвейтом свыше 200 000 тонн, перевозящие сырую нефть на дальние расстояния.
- Танкеры для нефтепродуктов (Product Tankers): Суда для перевозки бензина, дизельного топлива, керосина и других светлых нефтепродуктов.
- Химические танкеры (Chemical Tankers): Суда для перевозки агрессивных химических веществ, где двойные борта обеспечивают дополнительную защиту от утечек.
- Газовозы (LNG/LPG Carriers): Суда для перевозки сжиженного природного газа (СПГ) и сжиженного нефтяного газа (СНГ). На таких судах двойные борта часто являются частью системы изоляции грузовых танков.
¶Критика и альтернативы
Несмотря на широкое распространение, конструкция с двойными бортами не лишена критики. Основные претензии связаны с:
- Коррозией: Внутренние полости двойных бортов подвержены интенсивной коррозии из-за чередования контакта с морской водой и воздухом, а также из-за возможного попадания сернистых соединений из груза.
- Взрывобезопасностью: В замкнутых пространствах двойных бортов может образовываться взрывоопасная смесь паров нефти с воздухом. Известны случаи взрывов на танкерах с двойными бортами, произошедших во время мойки танков или балластных операций.
- Сложностью утилизации: Разделка судов с двойными бортами требует более сложных и дорогостоящих технологий по сравнению с одинарными корпусами.
В качестве альтернативы двойным бортам рассматриваются:
- Конструкция с «средним» бортом (Mid-Deck Design): Предложена некоторыми судостроителями как компромиссный вариант, обеспечивающий защиту при посадке на мель, но менее эффективный при боковых столкновениях.
- Использование композитных материалов: Разработка защитных покрытий и конструкций из полимеров и композитов, которые могли бы быть легче и дешевле стали, но пока не получили широкого распространения из-за недостаточной прочности и долговечности.
- Активные системы безопасности: Внедрение систем автоматического обнаружения утечек и активного управления балластом для предотвращения разливов.
¶Источники
- Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78), Приложение I.
- Oil Pollution Act of 1990 (OPA-90), США.
- Правила классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства (РМРС).
- «Конструкция корпуса морских судов», В.Л. Александров, Ленинград, Судостроение, 1987.
- «Танкеры: проектирование, эксплуатация, безопасность», под ред. И.И. Костина, Москва, Транспорт, 2005.