Способ управления дифферентом транспортного судна без балласта из морской воды
Изобретение относится к способу управления дифферентом транспортного судна (1) без балласта из морской воды, имеющего ширину l вдоль поперечной оси (y'y) судна (1), причем упомянутое судно (1) имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 20% до 60% включительно от общего веса PT с учетом заданной максимальной грузоподъёмности PTC согласно формуле: PT = Pv + PTC, и имеет по меньшей мере один первый и один второй закрытые резервуары (3' или 3'') для жидкости, не сообщающиеся с морем, общий вес PRT которых в полностью заполненном жидкостью, имеющей плотность, равную 1, состоянии составляет от 2% до 8%, предпочтительно от 3% до 6% от упомянутого веса Pv в порожнем состоянии, причём упомянутые резервуары (3', 3'') сообщаются по меньшей мере по одной линии для передачи жидкости из одного резервуара в другой и расположены на расстоянии d друг от друга с учётом соответствующего геометрического центра каждого из упомянутых резервуаров (3', 3''), по меньшей мере равном l/2, когда резервуары (3', 3'') расположены напротив друг друга по существу вдоль поперечной оси (y'y): d ≥ l/2. Изобретение направлено на решение проблем судов без балласта из морской воды путём улучшения или простого обеспечения мореходных качеств этих судов в открытом море или при заходе в портовые зоны и в портовых зонах. В частности, это касается судов, способных перевозить большое количество или объём груза, например, судов для транспортировки СПГ. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
Объектом настоящего изобретения является судно без балласта из морской воды. Настоящее изобретение, в частности, относится к судну, выполненному с возможностью транспортировки большого количества груза, например, к судну, имеющему резервуары для транспортировки сжиженного природного газа, далее называемого СПГ, или к судну, имеющему резервуары для транспортировки сжиженного газа (СГ), например, этилена, метана, этана или сжиженного углеводородного газа (СУГ), и, следовательно, демонстрирующему значительное уменьшение осадки при выполнении рейса в порожнем состоянии практически без груза или с малым количеством груза но, с другой стороны, такое судно в силу характера груза, который оно может перевозить, систематически выполняет обратный рейс без упомянутого груза.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Во всем мире на большом количестве торговых судов используются заполненные или частично заполненные балласты из морской воды для поддержания оптимальных мореходных качеств в любых обстоятельствах. Основной функцией балласта из морской воды является погружение судна в воду, другими словами, увеличение осадки или подъём ватерлинии (уровня морской воды на корпусе судна).
Фактически, как правило, балласт из морской воды необходим для обеспечения достаточной осадки для полного погружения гребного винта (или гребных винтов) и для предотвращения выхода гребного винта на поверхность. Обычные грузовые суда имеют относительно небольшую осадку, когда они не перевозят груз и не загружены балластом. Явление уменьшения осадки (или опускания ватерлинии) особенно заметно, когда вес судна в порожнем состоянии составляет относительно небольшой процент от общей грузоподъёмности, выраженной в весе, то есть от общего веса судна при максимальной загрузке.
В контексте настоящего изобретения выражение «вес судна в порожнем состоянии» означает вес судна без груза и без оборудования, кроме необходимого для работы судна, т.е. с небольшим количеством топлива. С учётом относительного веса в данном случае считается, что вес судна в порожнем состоянии означает, что последнее содержит лишь небольшое количество топлива.
Без использования балласта гребной винт обычно недостаточно погружается, и осадка носовой части судна крайне мала из-за того, что оборудование судна по существу расположено в кормовой части. В таких условиях плавание в портовой зоне или выход из порта и плаванием в открытом море запрещено, поскольку безопасность, связанная с мореходными качествами судна, неприемлема.
Поэтому для удовлетворения мореходным качествам торговые транспортные суда перевозят значительное количество морской воды между разными регионами земного шара.
Также обязанность использования балласта из морской воды для восстановления удовлетворительных мореходных качеств, когда судно не перевозит груз (далее может использоваться выражение «порожнее состояние») особенно важна, если суда имеют большую грузоподъёмность, так что в порожнем состоянии суда имеют слишком малую осадку (или слишком низкую ватерлинию на корпусе) с учётом их длины, высоты и ширины.
Кроме того, например, в случае очень длинного судна типа танкера-метановоза, элементы, необходимые для навигации, например, навигационная башня, двигатель или двигатели и другие элементы, необходимые для работы судна, расположены в кормовой части судна, а резервуары, предназначенные для хранения СПГ, расположены в носовой части судна. Следовательно, когда резервуары для хранения СПГ пусты, дисбаланс между элементами, необходимыми для работы судна, и резервуарами приводит к дифференту судна на кормовую часть, так что носовая часть судна поднимается относительно кормовой части. Подъём носовой части может привести к выходу большого участка носовой части из воды, например, участка носовой бульбы, что ухудшает остойчивость судна и мореходные качества судна, например, во время манёвров при заходе в порт.
С технической точки зрения использование балласта из морской воды требует высоких технологических и операционных вложений. Кроме того, со временем это может повлиять на работу судна, поскольку использование балласта из морской воды привносит значительное количество загрязняющих веществ, которые в итоге образуют слой осадка на дне балластных цистерн. Также следует отметить, что большой объем балласта значительно снижает скорость судна, что снижает его способность оставаться в море в плохих условиях, в частности, в сложных погодных условиях.
Кроме того, заход в некоторые портовые зоны обязательно требует присутствия лоцмана, уполномоченного выполнять заход и швартовку, поскольку он знает безопасный канал, по которому должно следовать судно. Временные лоцманы попадают на борт судна на быстроходном катере, небольшой лодке или т.п., которые должны быть размещены вблизи судна. Однако, если ватерлиния судна без балласта, обычно имеющего V-образную нижнюю часть корпуса, находится слишком низко, быстроходный катер или т.п. может быть повреждён бортами судна из-за перемещений в случае сильного волнения на море.
С экологической точки зрения перевозка балластной воды приводит к переносу местных водных организмов и патогенов из одной географической области в другую, поскольку, по меньшей мере, часть балластной воды сбрасывается при загрузке груза. В результате в морских зонах вблизи крупных портов некоторых стран возникают серьёзные экологические проблемы. Это привело к изменению международных правил, касающихся обработки водного балласта, в соответствии с которыми он должен подвергаться дезактивации и/или стерилизации перед сбросом. Такое оборудование становится обязательным для всех судов с балластом из морской воды.
В уровне техники известны документы WO 03010044 и WO 2012083687, в которых соответственно раскрыта сложная система управления морской водой для придания ей определённого расхода между носовой частью и кормовой частью судна с целью обеспечения тех же условий балластировки при уменьшении объёма морской воды, и судно без балласта, имеющее V-образную нижнюю часть корпуса вместо плоского днища. В документах CN 201980382, CN 201932341 и CN 201932335 также описана модификация геометрии корпуса и внутреннего пространства судна, предназначенного для груза, с целью исключения балласта из морской воды.
Однако ни в одном из этих технических вариантов осуществления не раскрыто эффективное решение, позволяющее улучшить или улучшающее мореходные качества транспортных судов без балласта при перемещении в порожнем состоянии.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на решение проблем и исправление недостатков существующих судов без балласта из морской воды путём улучшения или простого обеспечения мореходных качеств этих судов в открытом море или при заходе в портовые зоны и в портовых зонах. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение направлено на предложение решения для судов, способных перевозить большое количество или объём груза, например, судов для транспортировки СПГ, поскольку явления уменьшения осадки, дифферента судна или опускания ватерлинии становятся критическими для мореходных качеств этих судов.
После проведения различных исследований и анализов Заявитель обнаружил технически простое для реализации решение, позволяющее обеспечить мореходные качества в порожнем состоянии, эквивалентные или по существу эквивалентные мореходным качествам судов с балластом из морской воды, и в то же время, исключающее все недостатки, присущие балластным системам.
Таким образом, настоящее изобретение относится к транспортному судну без балласта из морской воды, имеющему длину L вдоль продольной оси x'x судна и ширину l вдоль поперечной оси y'y судна и включающему в себя нижнюю часть корпуса, поперечное сечение которой имеет форму трапеции, содержащей часть, образующую плоское днище судна, от которого соответственно продолжаются два борта с одинаковым наклоном,
причём упомянутое судно имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 20% до 60% включительно от общего веса PT с учётом заданной максимальной грузоподъёмности PTC согласно формуле:
PT = Pv + PTC.
Такая нижняя часть корпуса, поперечное сечение которой имеет форму трапеции, позволяет увеличить осадку судна по сравнению с другими формами сечения корпуса, например, по сравнению с формой корпуса прямоугольного сечения, например, как у некоторых танкеров-метановозов.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения судно включает в себя по меньшей мере один первый и один второй закрытые резервуары для жидкости, не сообщающиеся с морем, общий вес PRT которых в полностью заполненном жидкостью, имеющей плотность, равную 1, составляет от 2% до 8%, предпочтительно от 3% до 6% от упомянутого веса Pv в порожнем состоянии,
упомянутые резервуары сообщаются, по меньшей мере, по одной линии для передачи жидкости из одного резервуара в другой, причём упомянутые резервуары включают в себя:
по меньшей мере, два резервуара, расположенные напротив друг друга по существу вдоль продольной оси (x'x) и на расстоянии d друг от друга с учётом соответствующего геометрического центра каждого из упомянутых резервуаров (2, 3, 3', 3''), по меньшей мере, равном L/4: d ≥ L/4, и/или
по меньшей мере, два резервуара, расположенные напротив друг друга по существу вдоль поперечной оси (y'y) и на расстоянии d друг от друга с учётом соответствующего геометрического центра каждого из упомянутых резервуаров (3', 3''), по меньшей мере, равном l/2: d ≥ l/2.
Поперечное сечение, в котором нижняя часть корпуса имеет форму трапеции, обычно расположено вдоль продольной оси x'x в зоне между 20% и 70% длины L упомянутого судна, если считать от кормовой части судна.
Выражение «нижняя часть корпуса» означает нижнюю часть судна при нормальной работе (обычно в море), если смотреть от места, где две боковые стенки корпуса, называемые выше «бортами», протяжены в наклонной плоскости, а не вертикально. Другими словами, нижняя часть корпуса в данном случае рассматривается как нижняя часть судна, протяжённая от плоского днища до двух противоположных краёв двух бортов с одинаковым наклоном: для понимания на приложенной фиг. 5a, в частности, показана нижняя часть судна, в данном случае называемая «нижней частью корпуса» (часть судна под грузовой маркой, обозначенной ссылочной позицией 20). Грузовая марка 20 обозначает верхнюю границу наклонных боковых стенок и продолжается параллельно плоскому днищу судна.
Под выражением «жидкость, имеющая плотность, равную 1» необходимо понимать воду, чистую или слегка загрязненную минералами, например, масса которой считается по существу равной одному (1) килограмму (от 0,95 кг до 1,05 кг) на литр или одной (1) тонне на кубический метр (м3).
Благодаря изобретению, стало доступно судно для транспортировки большого количества груза, например, судно, предназначенное для транспортировки СПГ, имеющее улучшенные мореходные качества, требующее меньших затрат энергии на один и тот же рейс (вследствие более низкой осадки, чем у обычных судов в порожнем состоянии) и исключающее дополнительные затраты на оборудование, присущие для судов с балластом из морской воды, за счёт отсутствия недостатков с экологической точки зрения и необходимости заботы о локальных экосистемах.
Кроме того, при использовании настоящего изобретения в отношении танкера-метановоза или судна для транспортировки сжиженного газа, представляющих два примера судов, для которых настоящее изобретение особенно предпочтительно, возможны следующие преимущества, обусловленные этим решением:
простота установки одного или более отстойников на дне резервуаров для хранения за счёт V-образной геометрии нижней части корпуса;
разделение «коффердама» или «коффердамов», где возможны двойные пространства корпуса (не занятых балластной водой) между двумя резервуарами для хранения за счёт отсутствия балласта из морской воды, обычно расположенного вблизи этого места, причём окружающий воздух может рассматриваться как теплоноситель вместо или в дополнение к существующим системам обогрева упомянутого коффердама или коффердамов, предназначенных для поддержания стальных стенок при относительно высокой температуре, превышающей или близкой к нулю градусов Цельсия;
уменьшение количества резервуаров для хранения и соответствующих систем обслуживания (уменьшение количества насосов, клапанов, систем обнаружения и т.д.), то есть необходимости разделения судна перегородками, вследствие улучшенной плавучести судна (и, следовательно, улучшенной способности достижения порта в случае пробоин, которые могут привести к затоплению) при отсутствии балласта из морской воды, что обычно обеспечивает возможность уменьшения от трёх (3) или четырёх (4) до двух (2) резервуаров или даже одного резервуара. Уменьшение количества резервуаров улучшает общие тепловые характеристики транспортного судна, в частности, благодаря трём следующим моментам: значительное уменьшение площади, которая должна быть теплоизолирована, значительное уменьшение калорий, необходимых для системы обогрева (обычно на уровне коффердамов), и, наконец, отсутствие балласта из морской воды, что приводит к значительному уменьшению калорий, попадающих в корпус.
Другие предпочтительные признаки изобретения указаны ниже:
- в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения, когда резервуары расположены напротив друг друга по существу вдоль продольной оси x'x, один из резервуаров расположен в первой трети, предпочтительно в первой четверти в носовой части судна, а другой резервуар предпочтительно расположен в последней трети, предпочтительно в последней четверти в кормовой части судна;
- судно в соответствии с изобретением предпочтительно включает в себя третий резервуар, расположенный в зоне между 40% и 60% длины L судна, причём сообщение для передачи жидкости между первым и вторым резервуарами предпочтительно может осуществляться через упомянутый третий резервуар;
- в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, когда резервуары расположены напротив друг друга по существу вдоль поперечной оси y'y, один из резервуаров расположен в первой боковой трети, предпочтительно в первой боковой четверти судна, а другой резервуар предпочтительно расположен в последней боковой трети, предпочтительно в последней боковой четверти судна;
- судно в соответствии с изобретением предпочтительно включает в себя набор клапанов для управления подачей или прекращением подачи жидкости и её расходом в каждом из резервуаров, по меньшей мере один насос для передачи жидкости из одного из резервуаров в другой резервуар и средство для подачи жидкости по меньшей мере в один из резервуаров;
- в соответствии с одной возможностью, предложенной изобретением, судно включает в себя по меньшей мере один швартовный резервуар, независимый от резервуаров для жидкости, обеспеченный по меньшей мере одной линией сообщения (если применимо, с морской водой) для его заполнения/опорожнения, причём упомянутый резервуар расположен в первой носовой трети, предпочтительно в первой носовой четверти судна;
Этот швартовный резервуар используется при нахождении судна в доке, в частности, для изменения или регулировки дифферента судна при загрузке/разгрузке. Швартовный резервуар не предназначен для заполнения при движении судна, а только при перемещении в порту или в портовой зоне, так что он отличается от балласта из морской воды.
Упомянутая линия сообщения предпочтительно имеет выпускное отверстие, расположенное над ватерлинией судна в порожнем состоянии, так что резервуар можно легко опорожнить.
Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения заполнение осуществляется через линию или впуск, расположенный на уровне верхней стенки упомянутого швартовного резервуара.
В контексте судна типа танкера-метановоза, не перевозящего груз и имеющего наклонную посадку, швартовный резервуар особенно предпочтителен, поскольку он позволяет скорректировать дифферент судна при заходе судна в портовую зону или перемещении в ней или при заходе судна в сухой док для ремонта или технического обслуживания. Фактически, швартовный резервуар позволяет скорректировать дифферент судна и, следовательно, расположить ватерлинию параллельно поверхности воды. В частности, в контексте судна в сухом доке, если судно имеет наклонную посадку при удалении воды из сухого дока, вес судна первоначально полностью опустится на одну часть корпуса, в данном примере на кормовую часть, содержащую функциональное оборудование судна в контексте судна типа танкера-метановоза, что может привести к повреждению корпуса из-за большого веса судна, опирающегося на ограниченный участок корпуса. При удалении воды из сухого дока корректировка дифферента судна позволяет судну равномерно опираться на сухой док и, следовательно, обеспечивает сбалансированное распределение поддерживающих усилий на корпусе судна, что предотвращает повреждение корпуса.
Кроме того, швартовный резервуар не создаёт экологических проблем, поскольку он заполняется и опорожняется в одном месте, то есть в одной портовой зоне, для корректировки дифферента судна. Таким образом, отсутствует риск загрязнения воды в портовой зоне водой, взятой из другой портовой зоны.
- судно в соответствии с изобретением предпочтительно имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 30% до 50% включительно от общего веса PT;
- судно в соответствии с изобретением предпочтительно включает в себя по меньшей мере один герметичный и изоляционный резервуар, причём упомянутый резервуар включает в себя два последовательных уплотнительных барьера, а именно основной барьер, контактирующий с продуктом, содержащимся в резервуаре, и вспомогательный уплотнительный барьер, расположенный между основным уплотнительным барьером и несущей конструкцией, предпочтительно образованный по меньшей мере частью стенок судна, причём два уплотнительных барьера чередуются с двумя теплоизолирующими барьерами или одним теплоизолирующим барьером, расположенным между основным уплотнительным барьером и несущей конструкцией.
Такие резервуары условно называются встроенными резервуарами в соответствии с кодексом Международной морской организации (ММО), например, резервуары типа MARK III®.
в соответствии с другой возможностью, предложенной изобретением, судно включает в себя, по меньшей мере, один герметичный и изоляционный резервуар, причем упомянутый резервуар включает в себя уплотнительный барьер и торфоизолирующий барьер. Примером конструкции такого типа, в частности, являются так называемые независимые резервуары в соответствии с кодексом ММО, например, резервуары типа C.
- согласно первым двум гипотезам резервуар предпочтительно содержит сжиженный природный газ (СПГ) или сжиженный газ (СГ);
- по меньшей мере часть пространства, окружающего резервуар, предпочтительно не разделена перегородками;
Под выражением «пространство, не разделённое перегородками» понимается, что объём между двумя смежными резервуарами или между резервуаром и другой частью судна (пространства, известные специалисту в данной области техники как коффердамы) представляет собой открытые или незакрытые пространства, обеспечивающие возможность циркуляции, например, окружающего воздуха между упомянутыми объёмами и смежными объёмами.
- когда судно не содержит груз, наклон упомянутых бортов является таким, что края этих бортов расположены на высоте не белее 0,8 метра над уровнем воды, предпочтительно на высоте не более 1 метра над уровнем воды (море или океан в данном случае образуют уровень воды).
Изобретение также относится к транспортному судну без балласта из морской воды, имеющему длину L вдоль продольной оси x'x судна и ширину l вдоль поперечной оси y'y судна и включающему в себя нижнюю часть корпуса, поперечное сечение которой имеет форму трапеции, содержащей часть, образующую плоское днище судна, от которого соответственно продолжаются два борта с одинаковым наклоном,
упомянутое судно имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 20% до 60% включительно от общего веса PT с учётом заданной максимальной грузоподъёмности PTC согласно формуле:
PT = Pv + PTC.
В этом варианте осуществления, когда судно не содержит груз, и предпочтительно, когда жидкость в резервуарах распределена таким образом, чтобы скорректировать дифферент судна, два верхних края бортов находятся на высоте h над уровнем воды не более одного (1) метра, предпочтительно не более полуметра (0,5).
Изобретение также предлагает транспортное судно без балласта из морской воды, причём судно имеет длину L вдоль продольной оси x'x судна и ширину l вдоль поперечной оси y'y судна и включает в себя нижнюю часть корпуса, поперечное сечение которой имеет форму трапеции, содержащей часть, образующую плоское днище судна, от которого соответственно продолжаются два борта с одинаковым наклоном,
упомянутое судно имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 20% до 60% включительно от общего веса PT с учётом заданной максимальной грузоподъёмности PTC согласно формуле:
PT = Pv + PTC,
упомянутое судно включает в себя по меньшей мере один швартовный резервуар, причём судно дополнительно включает в себя линию для подачи жидкости в швартовный резервуар и линию для опорожнения швартовного резервуара, при этом упомянутый швартовный резервуар расположен в носовой части судна, так что передача жидкости в швартовный резервуар по линии подачи обеспечивает корректировку дифферента судна.
Все варианты осуществления или осуществления, описанные выше, могут быть включены в вышеописанный конкретный вариант осуществления.
Два борта предпочтительно имеют угол наклона от 10° до 45° включительно, предпочтительно от 15° до 35° включительно.
ОПИСАНИЕ ПРИЛОЖЕННЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ
Следующее далее описание приведено исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1 иллюстрирует схематический вид в разрезе судна без балласта в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 иллюстрирует схематический вид в разрезе судна без балласта в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 иллюстрирует схему работы контура для передачи жидкости между четырьмя резервуарами, расположенными на судне, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
фиг. 4 представляет вид в разрезе судна в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
фигуры 5a и 5b соответственно схематически иллюстрируют судно в соответствии с изобретением и то же судно под воздействием сильного бокового ветра, причём судно находится в сухом доке;
фиг. 6 представляет вид в разрезе участка корпуса судна в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, на котором показаны ватерлинии в случае, когда судно частично или полностью загружено, и в случае, когда это же судно находится в порожнем состоянии без груза;.
фиг. 7 представляет вид в разрезе судна, включающего в себя швартовный резервуар.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг. 1 иллюстрирует вариант осуществления судна 1 в соответствии с изобретением, и судно 1, выбранное для иллюстрации изобретения, не перевозит товар/груз или перевозит относительно небольшое количество.
В этом варианте осуществления судно 1 включает в себя два резервуара 2, 3 для жидкости, один 2 из которых расположен в передней (носовой) части, а другой 3 расположен в задней (кормовой) части, при этом два резервуара 2, 3 для жидкости сообщаются друг с другом, обеспечивая возможность передачи жидкости из одного резервуара в другой. В частности, носовой резервуар 2 расположен в первой носовой четверти судна 1 с учётом длины L судна от носового конца 5 судна 1 до кормового конца 6 судна 1. Таким же образом в этом варианте осуществления кормовой резервуар 3 расположен в последней кормовой четверти судна 1. Носовой резервуар 2 для жидкости может быть расположен в первой носовой части, составляющей первые 12,5% (1/8) длины L судна 1, и/или кормовой резервуар 3 для жидкости может быть расположен в последней кормовой части, составляющей последние 12,5% (1/8) длины L судна 1.
Как видно на фиг. 1, судно 1, выбранное для иллюстрации изобретения, включает в себя навигационную башню 11, обычно называемую надстройкой, и оборудование 10, обычно называемое дымовой трубой, расположенные по существу на кормовой части судна 1, так что судно 1 наклонено на кормовую часть вдоль продольной оси x'x, другими словами, грузовая марка 20 судна 1 имеет наклон относительно поверхности моря 9, в данном случае показанной вдоль продольной оси x'x.
Этот наклон судна 1 особенно важен в случае очень длинных судов 1, предназначенных для перевозки большого груза, в которых навигационная башня 11 и оборудование 10 расположены на кормовой части судна 1, а носовая часть судна 1 зарезервирована для хранения груза. Например, применительно к судну 1 типа танкера-метановоза, резервуары, предназначенные для хранения СПГ, расположены по всей длине судна 1 перед надстройкой. Соответственно, когда судно не перевозит СПГ, вес носовой части судна 1 значительно меньше, чем вес кормовой части судна 1, так что имеется значительный наклон судна 1 относительно уровня моря. Такой наклон может приводить к выходу на поверхность большого участка носовой части корпуса и, в частности, по меньшей мере, участка носовой бульбы, что ухудшает мореходные качества судна.
В этом примере, если принято решение направить всю или практически всю жидкость в носовой резервуар 2, грузовая марка 20 судна 1 не будет иметь наклона или будет иметь небольшой наклон относительно поверхности моря, как показано ватерлинией 109 на фиг. 1 или ватерлинией 209 на фиг. 2. Другими словами, передача жидкости в носовой резервуар позволяет скорректировать дифферент судна 1 путём уменьшения наклона судна 1 относительно поверхности моря обычно путём уменьшения угла между грузовой маркой 20 и ватерлинией 109.
В дополнение, судно 1 может включать в себя швартовный резервуар 12, схематически показанный пунктирной линией на фиг. 1. Швартовный резервуар 12 расположен в носовой части судна 1. Швартовный резервуар предназначен для корректировки дифферента судна 1 в порожнем состоянии, в частности, для облегчения маневрирования в портовой зоне, и для обеспечения равномерного распределения веса судна при нахождении судна 1 в сухом доке. Швартовный резервуар 12 заполнен жидкостью для дополнительного увеличения веса носовой части судна 1 и, следовательно, корректировки дифферента судна 1 путём уравновешивания кормовой части судна 1, включающей в себя оборудование 11 и надстройку 10, и пустой зоны хранения, расположенной в носовой части судна 1. Обычно швартовный резервуар 12 заполнен морской водой, когда судно не перевозит груз, и позволяет получить ватерлинию 209, по существу параллельную грузовой марке 20. Швартовный резервуар предпочтительно независим от носового резервуара 2 и кормового резервуара 3, другими словами, жидкость, используемая для работы носового резервуара 2 и кормового резервуара 3, не смешивается с жидкостью, обеспечивающей работу швартовного резервуара 12.
Использование швартовного резервуара 12 ограничено портовой зоной, он может заполняться морской водой для облегчения манёвров в портовой зоне и опорожняться при выходе судна 1 из портовой зоны. Таким образом, швартовный резервуар 12, предназначенный для навигации в портовой зоне, не представляет угрозы для экосистемы, поскольку морская вода, используемая для заполнения швартовного резервуара 12, забирается и сбрасывается в одной географической области. Кроме того, когда судно 1 заходит в сухой док, грузовая марка 20, расположенная по существу горизонтально (то есть параллельно уровню воды в сухом доке), обеспечивает надлежащее распределение веса судна 1 по всей длине корпуса при опорожнении сухого дока для постановки судна 1 на дно сухого дока.
Фиг. 2 показывает другой вариант осуществления судна 1. В этом случае судно 1 включает в себя три резервуара 2, 3, 4 для жидкости, а именно носовой резервуар 2 для жидкости и кормовой резервуар для жидкости 3, имеющиеся на судне 1, показанном на фиг. 1, к которым добавлен средний резервуар 4, причём средний резервуар 4 сообщается с двумя другими резервуарами 2, 3 для передачи жидкости из одного резервуара в другой. Средний резервуар 4 расположен по существу посередине судна 1 вдоль продольной оси x'x обычно в зоне между 30% и 70% включительно длины L судна 1, если смотреть от носового конца 5 или кормового конца 6 судна 1 вдоль продольной оси x'x, предпочтительно в зоне между 40% и 60% включительно длины L судна 1.
В соответствии с одной возможностью, предложенной изобретением, жидкость предпочтительно передаётся между носовым резервуаром 2 и кормовым резервуаром 3 через средний резервуар 4. В соответствии с другой возможностью жидкость передаётся или может передаваться между носовым резервуаром 2 и кормовым резервуаром 3 независимо от среднего резервуара 4.
Как видно на фиг. 2, распределение жидкости между носовым резервуаром 2, кормовым резервуаром 3 и средним резервуаром 4 таково, что грузовая марка 20 судна 1 проходит приблизительно параллельно плоскости моря/океана (локального уровня воды). В данном случае на фиг 2 грузовая марка 20 судна 1 совпадает с ватерлинией 209.
Фиг. 3 схематически иллюстрирует вариант осуществления изобретения, в котором судно имеет или включает в себя четыре резервуара, а именно носовой резервуар 2, средний резервуар 4 и два кормовых резервуара 3', 3'', смещённых относительно друг друга вдоль поперечной оси y'y. Такой вариант осуществления с двумя кормовыми резервуарами 3', 3'', смещёнными в поперечном направлении, более подробно показан на фиг. 4, которая иллюстрирует только два кормовых резервуара 3', 3''.
Как видно на фиг. 3, каждый из резервуаров 2, 3', 3'' и 4 имеет, по меньшей мере, одну линию 30 заполнения/опорожнения и одну линию 40 передачи жидкости. Линия 30 заполнения/опорожнения обеспечивает заполнение или опорожнение резервуара независимо от других резервуаров, с которыми он сообщается, тогда как линия 40 передачи обеспечивает передачу жидкости в резервуар или из него соответственно по меньшей мере для частичного опорожнения этого резервуара и по меньшей мере частичного заполнения другого резервуара, и по меньшей мере для частичного заполнения этого резервуара, и по меньшей мере частичного опорожнения другого резервуара. Разумеется, сеть линий 40 передачи жидкости, соединяющих различные резервуары, показанная на фиг. 3, представляет лишь один пример такой сети, и может быть использована любая конструкция или схема расположения линий 40 передачи при условии, что сеть решает задачу обеспечения возможности циркуляции жидкости между по меньшей мере двумя резервуарами 2, 3', 3'', 4. Сеть линий 40 передачи жидкости включает в себя по меньшей мере один насос 60, предпочтительно множество насосов 60, возможно, в количестве, равном количеству резервуаров 2, 3', 3'', 4, выполненных с возможностью по меньшей мере частичного опорожнения резервуара 2, 3', 3'' или 4 для передачи жидкости, содержащейся в нем, в другой резервуар 2, 3', 3'' или 4. Разумеется, в сети линий 40 передачи жидкости обеспечено множество клапанов дистанционного управления, например, насосом 60, для передачи жидкости в подходящий/желаемый резервуар.
Множество резервуаров 2, 3', 3'', 4 для жидкости и возможность передачи жидкости по меньшей мере из одного из этих резервуаров 2, 3', 3'', 4 в другой прежде всего предназначены для обеспечения возможности изменения наклона судна 1 или грузовой марки 20 судна 1, чтобы последняя была параллельна продольной оси x'x или плоскости поверхности моря/океана. Второе назначение резервуаров 2, 3', 3'', 4 и возможности передачи жидкости между по меньшей мере двумя резервуарами заключается в опускании ватерлинии судна 1 или увеличении его осадки, но только до минимального уровня, необходимого для обеспечения возможности или облегчения маневрирования, в частности, при посадке лоцмана на борт для управления судном при заходе в конкретный порт или портовую зону.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, судно 1 включает в себя, по меньшей мере, два резервуара 3', 3'', смещённых относительно друг друга вдоль поперечной оси y'y. В частности, первый резервуар 3' расположен в первой трети, предпочтительно в первой четверти, по ширине l судна вдоль поперечной оси y'y, а второй резервуар 3'' расположен в последней трети, предпочтительно в последней четверти по ширине l судна 1.
На этой фигуре показан правый резервуар 3'', заполненный приблизительно на две трети (2/3) максимального объёма/вместимости, тогда как левый резервуар 3' пуст. Следовательно, из-за разницы или перепада веса судно 1 кренится на одну сторону, другими словами, грузовая марка 20 судна 1, в данном случае проходящая параллельно поперечной оси y'y, имеет (ненулевой) наклон или угол относительного плоскости поверхности моря/океана 50 (локального уровня воды). Таким образом, передача жидкости между двумя резервуарами 3', 3'' в данном случае приводит к тому, что грузовая марка 20 судна 1 находится на уровне моря/океана 50 с правого борта, так что быстроходный катер или т.п., который не показан на приложенных чертежах, может подойти к судну 1 для высадки лоцмана, способного управлять судном для захода в сложный порт или портовую зону, без угрозы раздавливания или повреждения быстроходного катера или т.п. бортами 21 корпуса судна 1 в непредсказуемых морских условиях. Фактически, благодаря изобретению, возможность передачи жидкости между двумя резервуарами 3', 3'', расположенными со смещением или на расстоянии друг от друга вдоль поперечной оси y'y судна 1 (то есть вдоль ширины), позволяет накренять судно при необходимости, в частности, при приближении лодки меньшего размера к борту для исключения вероятности ее раздавливания/повреждения наклонными бортами 21, расположенными явно над уровнем моря/океана 50 (вследствие отсутствия груза на судне 1).
Фигуры 5a и 5b иллюстрируют один из вариантов конструкции судна 1 в соответствии с изобретением, который привёл к конкретным характеристикам и размерам. При нахождении судна 1 в сухом доке, в частности, для проведения восстановительного и, возможно, капитального ремонта, крайне важно, чтобы оно не перевернулось при сильном боковом ветре (вдоль поперечной оси y'y), как показано на фиг. 5b. Фактически, вследствие отсутствия балласта из морской воды судно 1 в соответствии с изобретением имеет нижнюю часть корпуса трапециевидной формы, то есть, в частности, плоскую нижнюю часть 22 с двух концов которой соответственно продолжаются два наклонных борта 21. С учётом длины L и высоты судна 1 плоская нижняя часть 22 судна 1 спроектирована достаточно широкой, чтобы судно 1 могло противостоять с учётом веса в порожнем состоянии боковому ветру, действующему с максимальной силой (значение которой определяется международными стандартами или правилами). Таким образом, ширина плоской части 22 судна 1 в соответствии с изобретением зависит от его длины L, высоты и веса в порожнем состоянии, чтобы упомянутое судно 1 могло противостоять ветру экстремальной силы (количественно определённой правилами безопасных операций технического обслуживания в сухом доке) в боковом направлении вдоль оси y'y или параллельно этой оси, чтобы судно 1 не перевернулось, находясь в сухом доке, и опиралось на плоскую часть 22 нижней части корпуса.
Фиг. 6 иллюстрирует дополнительный аспект судна 1 в соответствии с изобретением. На этой фигуре показана половина корпуса судна 1 (шириной l/2) в вертикальном разрезе. В данном случае конструкция судна 1 в соответствии с изобретением без балласта из морской воды прежде всего направлена на обеспечение того, чтобы при нахождении судна 1 в порожнем состоянии (без груза/товара) ватерлиния 44 судна 1 была расположена близко к грузовой марке 20 судна 1, то есть к зоне, в которой заканчиваются наклонные борта 21, протяжённые от нижней части корпуса. Расхождение между ватерлинией 44 судна 1 в порожнем состоянии и грузовой маркой 20 судна 1 должно составлять не более 1 метра, предпочтительно менее 50 см (сантиметров) или еще более предпочтительно менее 30 см. Необходимо отметить, что на фиг. 6 также показана ватерлиния 45 судна 1 в загруженном состоянии, то есть когда оно перевозит груз и/или товар. Кроме того, два борта наклонены под углом α, составляющим от 10° до 45° включительно, предпочтительно от 15° до 35° включительно.
Эти требования к изготовлению корпуса судна 1 с V-образной нижней частью без балласта из морской воды, касающиеся малой высоты h, обеспечены, в частности, но не исключительно, для предотвращения раздавливания или повреждения небольшого судна, приближающегося к борту судна в сложных условиях в море или океане.
Фиг. 7 иллюстрирует функциональный схематический вид в разрезе судна, включающего в себя швартовный резервуар 12, как показано на фиг. 1. Как объяснено выше, швартовный резервуар 12 расположен в носовой части судна для уравновешивания судна 1 и для обеспечения горизонтального дифферента, то есть грузовой марки 20, параллельной уровню воды.
На фиг. 7 ватерлиния судна в порожнем состоянии, т.е. при без груза, показана ссылочной позицией 109, когда швартовный резервуар 12 пуст, и ссылочной позицией 209, когда он заполнен. Швартовный резервуар 12 соединён, с одной стороны, с линией 13 подачи, а, с другой стороны, с линией 14 опорожнения. Линия подачи выходит в верхнюю часть швартовного резервуара 12 для заполнения упомянутого швартовного резервуара 12, например, с помощью насоса (не показан), закачивающего морскую воду из портовой зоны для заполнения швартовного резервуара 12. Линия 14 опорожнения расположена на дне швартовного резервуара 12 для обеспечения возможности опорожнения швартовного резервуара 12. Линия 14 опорожнения выходит непосредственно на борту судна 1, например, над грузовой маркой 20, для сброса содержимого швартовного резервуара 12 в море.
1. Способ управления дифферентом транспортного судна (1) без балласта из морской воды, причём судно имеет длину L вдоль продольной оси (x'x) судна (1) и ширину l вдоль поперечной оси (y'y) судна (1) и включает в себя нижнюю часть корпуса, поперечное сечение которой имеет форму трапеции, содержащей часть, образующую плоское днище (22) судна (1), от которого соответственно продолжаются два борта (21) с одинаковым наклоном,
упомянутое судно (1) имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 20% до 60% включительно от общего веса PT с учётом заданной максимальной грузоподъёмности PTC согласно формуле:
PT = Pv + PTC,
упомянутое судно включает в себя по меньшей мере один носовой закрытый резервуар (2) для жидкости и один кормовой закрытый резервуар (3) для жидкости, не сообщающиеся с морем, общий вес PRT которых в полностью заполненном жидкостью, имеющей плотность, равную 1, состоянии составляет от 2% до 8%, предпочтительно от 3% до 6% от упомянутого веса Pv в порожнем состоянии,
упомянутые резервуары (2, 3) сообщаются по меньшей мере по одной линии для передачи жидкости из одного резервуара в другой,
упомянутые резервуары (2, 3) расположены напротив друг друга по существу вдоль продольной оси (x'x) и на расстоянии d друг от друга с учётом соответствующего геометрического центра каждого из упомянутых резервуаров (2, 3), по меньшей мере, равном L/4: d ≥ L/4,
причём способ включает в себя этап, на котором передают жидкость в носовой резервуар (2), когда груз на судне имеет вес менее PTC/10 для выравнивания ватерлинии судна.
2. Способ управления дифферентом судна (1) по п. 1, в котором этап передачи жидкости в носовой резервуар (2) осуществляют до заполнения носового резервуара (2).
3. Способ управления дифферентом судна (1) по п. 1 или 2, в котором судно (1) дополнительно включает в себя швартовный резервуар (12), при этом швартовный резервуар (12) независим от носового резервуара (2) и кормового резервуара (3), причём судно (1) дополнительно включает в себя линию (13) для подачи жидкости в швартовный резервуар (12) и линию (14) для опорожнения швартовного резервуара (12), упомянутый швартовный резервуар (12) расположен в носовой части судна (1), причём способ дополнительно включает в себя этап, на котором передают жидкость в швартовный резервуар по линии (13) подачи для дополнительного выравнивания ватерлинии судна (1).
4. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что носовой резервуар (2) расположен в первой носовой трети, предпочтительно в первой носовой четверти судна, а кормовой резервуар (3) расположен в последней кормовой трети, предпочтительно в последней кормовой четверти судна (1).
5. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что судно (1) включает в себя третий резервуар (4), расположенный в зоне между 40% и 60% включительно длины L судна (1), причём сообщение для передачи жидкости между носовым резервуаром (2) и кормовым резервуаром (3) предпочтительно осуществляется через упомянутый третий резервуар (4).
6. Способ управления дифферентом транспортного судна (1) без балласта из морской воды, причём судно имеет длину L вдоль продольной оси (x'x) судна (1) и ширину l вдоль поперечной оси (y'y) судна (1) и включает в себя нижнюю часть корпуса, поперечное сечение которой имеет форму трапеции, содержащей часть, образующую плоское днище (22) судна (1), от которого соответственно протяжены два борта (21) с одинаковым наклоном,
упомянутое судно (1) имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 20% до 60% включительно от общего веса PT с учётом заданной максимальной грузоподъёмности PTC согласно формуле:
PT = Pv + PTC,
упомянутое судно включает в себя по меньшей мере один первый закрытый резервуар (3') для жидкости и один второй закрытый резервуар (3'') для жидкости, не сообщающиеся с морем, общий вес PRT которых в полностью заполненном жидкостью, имеющей плотность, равную 1, состоянии составляет от 2% до 8%, предпочтительно от 3% до 6% от упомянутого общего веса Pv в порожнем состоянии,
упомянутые резервуары (3', 3'') сообщаются по меньшей мере по одной линии для передачи жидкости из одного резервуара в другой,
упомянутые резервуары (3', 3'') расположены напротив друг друга по существу вдоль поперечной оси (y'y) и на расстоянии d друг от друга с учётом соответствующего геометрического центра каждого из упомянутых резервуаров (3', 3''), по меньшей мере, равном l/2: d ≥ l/2,
причём способ включает в себя этап, на котором передают жидкость либо в первый резервуар (3'), либо во второй резервуар (3''), чтобы вызвать крен судна (1).
7. Способ управления дифферентом судна (1) по п. 6, в котором этап передачи жидкости либо в первый резервуар (3'), либо во второй резервуар (3'') осуществляют до выравнивания верхней границы бортов (21) нижней части корпуса судна (1) с уровнем воды.
8. Способ управления дифферентом судна (1) по п. 6 или 7, в котором этап передачи жидкости либо в первый резервуар (3'), либо во второй резервуар (3'') осуществляют до заполнения упомянутого первого резервуара (3') или упомянутого второго резервуара (3'').
9. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из пп. 6-8, отличающийся тем, что один из резервуаров (3' или 3'') расположен в первой боковой трети, предпочтительно в первой боковой четверти судна, а другой резервуар (3' или 3'') расположен в последней боковой трети, предпочтительно в последней боковой четверти судна (1).
10. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из пп. 6-9, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этап, на котором выбирают сторону судна (1), имеющую один из упомянутых бортов (21), а этап передачи жидкости либо в первый резервуар (3'), либо во второй резервуар (3'') осуществляют для накренения судна (1) на указанную сторону судна (1).
11. Способ управления дифферентом судна по любому одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что судно (1) включает в себя набор клапанов для управления подачей или прекращением подачи жидкости и её расходом в каждом из резервуаров (2, 3, 3', 3'', 4), по меньшей мере один насос для передачи жидкости из одного из резервуаров (2, 3, 3', 3'' или 4) в другой резервуар (2, 3, 3', 3'' или 4) и средство (30, 40) для подачи жидкости по меньшей мере в один из резервуаров (2, 3, 3', 3'', 4).
12. Способ управления дифферентом транспортного судна (1) без балласта из морской воды, причём судно (1) имеет длину L вдоль продольной оси (x'x) судна (1) и ширину l вдоль поперечной оси (y'y) судна (1) и включает в себя нижнюю часть корпуса, поперечное сечение которой имеет форму трапеции, содержащей часть, образующую плоское днище (22) судна (1), от которого соответственно продолжаются два борта (21) с одинаковым наклоном,
упомянутое судно (1) имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 20% до 60% включительно от общего веса PT с учётом заданной максимальной грузоподъёмности PTC согласно формуле:
PT = Pv + PTC,
упомянутое судно включает в себя по меньшей мере один швартовный резервуар (12) и судно (1) дополнительно включает в себя линию (13) для подачи жидкости в швартовный резервуар (12) и линию (14) для опорожнения швартовного резервуара (12), при этом упомянутый швартовный резервуар (12) расположен в носовой части судна (1),
причём способ дополнительно включает в себя этап, на котором, если судно не перевозит груз и имеет наклонный дифферент, заполняют швартовный резервуар (12) морской водой по линии (13) подачи для выравнивания дифферента судна (1) при заходе судна в портовую зону, или перемещении в ней, или при заходе судна в сухой док.
13. Способ управления дифферентом судна (1) по п. 12, отличающийся тем, что швартовный резервуар (12) расположен в первой носовой трети, предпочтительно в первой носовой четверти судна (1).
14. Способ управления дифферентом судна (1) по п. 12 или 13, отличающийся тем, что линия (13) подачи выходит в верхнюю часть швартовного резервуара (12).
15. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из пп. 12-14, отличающийся тем, что линия (14) опорожнения выходит на борту судна (1) над грузовой маркой (20) судна (1).
16. Способ управления дифферентом судна (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутое судно (1) имеет вес Pv в порожнем состоянии, составляющий от 30% до 50% включительно от общего веса PT.
17. Способ управления дифферентом судна (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутое судно (1) включает в себя по меньшей мере один герметичный и изоляционный резервуар, причём упомянутый резервуар включает в себя два последовательных уплотнительных барьера, а именно основной уплотнительный барьер, контактирующий с продуктом, содержащимся в резервуаре, и вспомогательный уплотнительный барьер, расположенный между основным уплотнительным барьером и несущей конструкцией, предпочтительно образованной, по меньшей мере, частью стенок судна (1), при этом два уплотнительных барьера чередуются с двумя теплоизолирующими барьерами или одним теплоизолирующим барьером, расположенным между основным уплотнительным барьером и несущей конструкцией.
18. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутое судно (1) включает в себя по меньшей мере один герметичный и изоляционный резервуар, причём упомянутый резервуар включает в себя уплотнительный барьер и теплоизолирующий барьер.
19. Способ управления дифферентом судна (1) по п. 17 или 18, отличающийся тем, что резервуар содержит сжиженный природный газ (СПГ) или сжиженный газ (СГ).
20. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из пп. 16-19, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть пространства, окружающего резервуар, не разделена перегородками.
21. Способ управления дифферентом судна (1) по любому одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что, когда судно (1) не перевозит груз, наклон упомянутых бортов (21) является таким, что края этих бортов (21) расположены на высоте не более 1 м над уровнем воды (50), предпочтительно на высоте не более 0,5 м над уровнем воды (50).
