Судно для разработки и транспортировки льда айсбергов

 

Изобретение относится к судостроению, а именно к корпусам судов для перевозки льда. Корпус выполнен в виде основного блока и нескольких отделяющихся от него грузовых секций, оборудованных энергетической установкой, движителями, устройствами для швартовки к ледяным массивам, их разработки, погрузки льда в трюмы и выгрузки льда и талой воды в пункте назначения. На судне имеются устройства для обслуживания поисково-обследовательски вертолета и подводного аппарата. Корпус грузовых секций может быть теплоизолирован. Как вариант предусмотрена возможность размещения указанного оборудования в одном корпусе. Использование судна позволит доставлять потребителям лед арктических и антарктических айсбергов в качестве источника пресной экологически чистой воды. 2 с и 6 з. п. ф-лы 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к корпусам судов, и может быть использовано для транспортировки льда арктических и антарктических айсбергов.

В настоящее время все больше стран испытывают проблему обеспечения населения питьевой водой. Если учесть загрязненность источников пресной воды продуктами деятельности промышленных предприятий и сельскохозяйственного производства, исключающую их использование для питья или приводящую к недопустимо большим затратам на очистку воды до установленных санитарных требований, то к числу стран, испытывающих недостаток в экологически чистой пресной воде может быть отнесено большинство промышленно развитых стран.

Практически неисчерпаемые запасы пресной воды заключены в арктических и антарктических айсбергах. Ежегодно образуется до 40 тыс. айсбергов, в надводной части которых содержится не менее 300 миллиардов м³ льда. Только у берегов Гренландии ежегодно образуется около 15 тыс. айсбергов. Использование даже незначительной их части, которое не оказало бы практически никакого неблагоприятного воздействия на экологию Мирового океана, позволило бы кардинальным образом решить для многих стран проблему обеспечения пресной экологически чистой водой. Однако ее доставка потребителям представляет собой серьезную научно-техническую проблему.

К настоящему времени предпринимались ограниченные попытки доставки арктических айсбергов в южные районы путем их буксировки в пункты назначения, изоляции льда от морской воды и перекачки на берег пресной воды, образующейся при таянии льда.

Такой способ доставки льда ставит его в большую зависимость от погодных условий, сопряжен с угрозой судоходству из-за возможности потери айсберга или его частей в зонах интенсивного судоходства и приводит к большой потере льда из-за длительной буксировки с малыми скоростями.

Более эффективной и безопасной является доставка льда специализированными судами. Для максимально возможного использования полезного объема грузовых трюмов лед должен быть в измельченном состоянии.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является проект сочлененного танкера, состоящего из основного блока и нескольких отделяемых независимых грузовых блоков, которые после прибытия в пункт назначения могут быть отсоединены от основного блока и отбуксированы к причалам. В основном блоке расположены: энергетическая установка, движители, служебные и бытовые помещения, запасы топлива, балластные отсеки, швартовные механизмы. Грузовые блоки оборудованы автономными насосными отделениями для перекачки жидкости груза и балласта (Судостроение за рубежом. Л. Судостроение, N 5 (77), 1973, с. 75, 76).

Однако отсутствие на грузовых блоках движителей, подруливающих устройств, устройств для швартовки к ледяным массивам, судовых средств для разработки монолитного льда и погрузки его в трюмы, а на основном блоке вертолетной площадки и спуско-подъемного устройства подводного аппарата (СПУ ПА) не позволяет использовать известный танкер для добычи и транспортировки айсбергового льда.

Технической задачей, решаемой изобретением, является обеспечение добычи судовыми средствами и транспортировки льда арктических и антарктических айсбергов для его использования в качестве источника пресной экологически чистой воды.

Дополнительно решается задача перевозки льда в твердом состоянии для возможности использования его в пункте назначения в качестве источника холода.

Это решается благодаря тому, что: в корпусе судна для перевозки льда, содержащем основной блок с энергетической установкой, движителями, якорными швартовыми устройствами, системами управления, помещениями для экипажа и отделяемые грузовые секции, оборудованные системами швартовки к основному блоку и береговым сооружениям, корпус грузовых секций выполнен в виде нескольких танков с люковой надстройкой, при этом на каждой грузовой секции установлена рубка, энергетическая установка, устройство для разработки и погрузки в танки льда, устройство для швартовки к айсбергу, движители, подруливающее устройство, трубопроводы с приводами и арматурой для передачи талой воды из танков береговым потребителям, а на основном блоке размещены вертолетная площадка и спуско-подъемное устройство подводного аппарата; на основном блоке установлено парусное вооружение с приводными механизмами, соединенными с системой управления; мачты парусов выполнены телескопическими; рубка грузовой секции выполнена с возможностью выдвижения; танки грузовых секций выполнены теплоизолированными; теплоизолированные танки грузовых секций выполнены с двойным корпусом; грузовые секции оснащены разгрузочным устройством для выгрузки льда в береговые емкости; в грузовых секциях размещены трубопроводы с возможностью их стыковки с береговыми трубопроводами.

Как вариант выполнения устройства возможно размещение указанных систем и оборудования в одном неразъемном корпусе.

На фиг.1 приведен корпус судна, общий вид; на фиг.2 грузовая секция, общий вид; на фиг.3 поперечное сечение теплоизолированного корпуса грузовой секции.

Корпус судна (фиг.1) состоит из основного блока 1 с энергетической установкой, движителями, якорными, швартовными устройствами, балластными цистернами, системами управления, помещениями для экипажа. С основным блоком посредством разъемных замковых соединений связаны несколько грузовых секций 2. На основном блоке размещены управляемые автоматизированной системой паруса 3 с приводными механизмами, которые могут устанавливаться на телескопических мачтах 4, вертолетная площадка 5, СПУ 6 подводного аппарата, а также соответствующие системы и устройства для обслуживания вертолета и ПА. Возможно применение как автономных, так и телеуправляемых ПА, оснащенных приборами и оборудованием для осмотра подводной части айсберга.

На грузовой секции 2 (фиг.2) установлены швартовные устройства 7 для швартовки к причальным сооружениям, основному блоку и к льду. Осуществимость швартовки к льду подтверждается известностью, например, реактивных якорей (Скрягин Л. Якоря. М. Транспорт, 1979, с. 361-363), однако более эффективно использование специальных устройств 8 для швартовки к льду, являющихся объектом отдельной заявки.

На палубе секции размещен комплекс добычного оборудования 9 для дробления льда и транспортировки его в трюм. Рядом размещена рубка 10 с осветительными приборами. Рубка установлена с возможностью выдвижения, например, на телескопическом основании 11. Грузовая секция снабжена автономными источниками энергии, движителями 12 и подруливающими устройствами. Возможны различные типы подруливающих устройств, обеспечивающих динамическую стабилизацию и маневрирование секции.

Грузовая секция (фиг. 3) оборудована люковой надстройкой 13 для увеличения плотности заполнения грузового танка и уменьшения площади свободной поверхности груза. Поверхность танка покрыта теплоизоляцией 14. Для повышения теплоизоляционного эффекта танки грузовых секций могут быть выполнены с двойным корпусом с воздушным зазором между ними 15. На люковой надстройке 13 имеется люковое закрытие 16, выполненное теплоизолированным, когда теплоизолирована и поверхность танка.

Грузовые секции оснащены разгрузочным устройством для выгрузки льда (на чертеже не показано) в береговые емкости. Техническая возможность такой выгрузки подтверждается, например, известностью судового разгрузочного устройства для кусковых грузов с конвейером и телескопической разгрузочной трубой (патент США N 4483655, кл. В 65 G 67/60, 1984).

В грузовых секциях размещены трубопроводы с возможностью их стыковки с береговыми трубопроводами.

Устройство работает следующим образом.

При подходе судна в заданный район производится поиск с использованием вертолета айсберга с требуемыми параметрами, после чего посредством СПУ 6 спускают на воду ПА и производят обследование подводной части айсберга для определения целесообразных мест швартовки грузовых секций 2, которые расстыковываются с основным блоком 1, самостоятельно подходят к выбранным местам айсберга за счет работы движителей 12 и подруливающих устройств и швартуются к нему посредством швартовных устройств 7, 8. После этого производится разработка ледяного массива с помощью добычного оборудования 9, дробление льда и загрузка его в танки грузовой секции. Контроль за работой добычного оборудования и за внешней обстановкой производится из рубки 10, оборудованной осветительными и другими приборами. Для лучших условий наблюдения рубка может быть установлена на выдвижном, например, телескопическом основании, соединенном с исполнительными механизмами, и выдвигаться на требуемую высоту.

После загрузки грузовых секций они подходят к основному блоку, стыкуются с ним, после чего судно направляется к пунктам назначения.

Конструктивное выполнение танков может быть различным в зависимости от того, представляет ли интерес для потребителя только пресная вода или также лед, например, как источник холода. В первом случае для быстрейшего таяния льда грузовые секции выполняют однокорпусными, без теплоизоляции, с передачей воды на берег посредством трубопроводов с насосной системой. Во втором случае поверхность танков грузовых секций покрыта теплоизоляцией 14, а люковое закрытие 16 также выполнено теплоизолированным. Для повышения теплоизоляционного эффекта корпус грузовых секций может быть выполнен двойным с воздушной прослойкой между оболочками 15. Эти мероприятия дают возможность доставить лед к месту потребления в твердом охлажденном виде, что даст дополнительный экономический эффект при размещении в пункте назначения производств, хранилищ и т. п. связанных с охлаждением сырья, полуфабрикатов или готовой продукции (например, заводы по производству пива, овощехранилища и др. ). В этом случае внутри танков выполняются трубопроводы, стыкуемые с береговыми трубопроводами, по которым прокачивается охлаждаемая жидкость. Для этой цели возможно использование имеющейся на грузовых секциях трубопроводной системы подачи на берег талой воды. При наличии береговых емкостей для хранения льда и необходимости быстрейшего освобождения грузовых секций на последних устанавливается судовое разгрузочное устройство.

По пути следования грузовые секции могут отстыковываться от основного блока и каждая из них самостоятельно направляться к своему пункту назначения и швартоваться к береговым сооружениям.

Судно может иметь несколько комплектов грузовых секций для возможности транспортировки (загрузки) части секций и одновременной разгрузки и использования в качестве источника холода другой их части.

Освобожденные от льда грузовые секции состыковываются с основным блоком, направляющимся в район добычи льда. Для стыковки-расстыковки груженых и порожних секций, имеющих различную осадку, на основном блоке задействована балластная система.

Для повышения экономичности и уменьшения воздействия на окружающую среду на судне может быть установлено парусное вооружение в виде эффективных убирающихся крыловых парусов 3, устанавливаемых преимущественно на телескопических мачтах 4. Оптимальное положение парусов обеспечивается автоматизированной системой управления.

Количество грузовых секций и общее водоизмещение комплекса определяется по результатам технико-экономических обоснований. Если они покажут, что для каких-то районов и потребителей более дешевым (с учетом затрат на строительство и эксплуатацию) является вариант однокорпусного судна, то основной блок и грузовые секции выполняют в виде одного неразъемного корпуса с набором систем и устройство из указанных в изобретении, обеспечивающих возможность добычи, загрузки, транспортировки и выгрузки льда (талой воды).

Реализация предложенного изобретения позволит эффективно решать исключительно актуальную задачу обеспечения пресной водой районов, испытывающих в ней потребность.

Формула изобретения

1. СУДНО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЛЬДА АЙСБЕРГОВ, содержащее основной блок с энергетической установкой, движителями, якорными, швартовными устройствами, системами управления, помещениями для экипажа и несколько разъемно соединенных с основным блоком грузовых секций, оборудованных системами швартовки к основному блоку и береговым сооружениям, отличающееся тем, что грузовые секции выполнены в виде нескольких танков с люковыми надстройками, при этом на каждой грузовой секции установлена рубка, энергетическая установка, устройство для разработки и погрузки в танки льда, устройство для швартовки к айсбергу, движители, подруливающие устройства, трубопроводы с приводами и арматурой для передачи талой воды из танков береговым потребителям, а на основном блоке размещены вертолетная площадка и спуско-подъемное устройство подводного аппарата.

2. Судно по п. 1, отличающееся тем, что на основном блоке установлено парусное сооружение с приводными механизмами, соединеными с системой их управления.

3. Судно по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что мачты парусов выполнены телескопическими.

4. Судно по п. 1, отличающееся тем, что рубка грузовой секции выполнена с возможностью ее выдвижения.

5. Судно по п. 1, отличающееся тем, что танки грузовых секций выполнены теплоизолированными.

6. Судно по пп. 1 и 5, отличающееся тем, что теплоизолированные танки грузовых секций выполнены с двойным корпусом.

7. Судно по п. 1, отличающееся тем, что грузовые секции оснащены разгрузочным устройством для выгрузки льда в береговые емкости.

8. Судно по п. 1, отличающееся тем, что в грузовых секциях размещены трубопроводы с возможностью их стыковки с береговыми трубопроводами.

9. Судно для разработки и транспортировки льда айсбергов, содержащее основной блок с энергетической установкой, движителями, якорным устройством, устройствами для швартовки к береговым сооружениям и к айсбергам, системами управления, помещениями для экипажа, вертолетной площадкой и спуско-подъемным устройством подводного аппарата, и грузовые секции в виде нескольких танков с люковыми надстройками, оборудованные устройствами для разработки и погрузки в танки льда, трубопроводами с приводами и арматурой для передачи талой воды из танков береговым потребителям, отличающееся тем, что основной блок и грузовые секции связаны между собой неразъемно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3