Что такое балласт, и зачем его качать
Здравствуйте. Меня зовут Илья, и я тот самый штурман торгового флота, который писал про пиратов. И, да, меня таки уговорили создать свой блог)
В прошлой части я вам обещал рассказать, как возить заводы (правильно говорить — «модули») из Китая в Арктику. Для этого нужны специальные суда типа МС — Module Carrier.
Но в процессе написания я понял, что большую часть текста занимает погрузка, а большую часть погрузки занимает балластировка. Поэтому мы с вами сегодня рассмотрим балластные системы судов МС класса.
Начнём с основ — что такое балласт и для чего он нужен?
Изначально балласт предназначался для остойчивости судов.
Остойчивость это способность плавучего средства противостоять внешним силам, вызывающим его крен или дифферент, и возвращаться в состояние равновесия по окончании возмущающего воздействия
Огромные мачты парусников очень сильно смещали центр тяжести наверх, а ветер очень сильно давил рычагом, поэтому, чтобы не перевернуться, корабелы придумали накидать на самый-самый низ камней или чугунных чушек, чтобы получилась эдакая неваляшка. Как вы понимаете, это здорово снижало полезную грузоподъёмность судна — ведь, вместо этих чушек можно было набрать больше товара и сделать путешествие намного выгодней.
А что, если вместо бесполезного балласта накидать вниз, к примеру, пушечных ядер? Всё равно же мы их везём для защиты от пиратов, да? Укладываем их вниз, остойчивость повышается, мы превращаемся в неваляшку, груза можно взять больше, так?
Не так.
Если вы встретите пиратов и захотите пострелять в них ядрами, то вес уменьшится, центр тяжести поползёт наверх, ваша остойчивость снизится и вы перевернётесь. А значит, ядра использовать нельзя, а значит это не ядра, а… балласт. Мы вернулись к тому, с чего начали. Вот если бы был способ, позволяющий пополнить балласт прямо посреди моря…
И тут человечество придумывает отличный источник балласта — бесплатный и доступный везде, где ходят суда — обычная водичка.
Делаем внизу двойное дно — наполняем его водой, чтобы не перевернуться — заходим в порт погрузки — грузимся полезными товарами — становимся тяжелее и вода уже не нужна — чтобы больше влезло, откачиваем балласт.
Доходим до порта разгрузки — выгружаем товары — чтобы не перевернуться, закачиваем балласт. Быстро, легко и бесплатно!
Отлично, теперь разделим это двойное дно на отсеки и назовём балластными цистернами. И, смотрите — теперь у нас есть цистерны на правом борту, цистерны на левом борту, цистерны на носу и на корме. Что мы можем с этим делать? Правильно, закачивая воду в определённый отсек, мы можем наклонять судно влево-вправо (крен) и вперёд-назад (дифферент). Теперь, даже если у нас весь груз лежит, к примеру, на левом борту, то мы просто закачаем балласта в правую цистерну и судно будет идти ровно, красиво, без крена.
Как бонус, мы повышаем живучесть судна, ведь, если мы получим пробоину, то вода не хлынет прямо в трюм и не потопит нас сразу к чертям, нет-нет. Вода заполнит только одну цистерну и останется там. А с одной затопленной цистерной вполне можно остаться на плаву.
Но современные решения приносят современные проблемы — путешествуя по всему миру из одного моря в другое, можно столкнуться с экологическими трудностями — всякие водоросли и микроорганизмы путешествуют в балластной воде вместе с нами. Набираем мы их в одном море, где экосистема к ним привыкла, а выпускаем на другом конце Земли, где эти микроорганизмы никто не ждал, и их появление может нарушить хрупкое экологическое равновесие. Если эта проблема вам кажется несущественной, то я напомню вам, что произошло на Камчатке осенью 2020 года. А произошли там красные приливы.
Красные приливы — масштабное цветение воды, вызванное размножением одноклеточных водорослей динофлагеллятов. При размножении выделяет нейротоксин, который отравляет моллюсков и беспозвоночных. Рыбы поедают беспозвоночных и тоже травятся, морские животные едят отравленную рыбу и массово умирают, короче, береговая линия завалена трупами морских обитателей, а всё потому, что водоросли решили немного поцвести.
И вот представьте, что будет, если набрать пару сотен тонн такой цветущей воды и привезти её, к примеру, в Австралию? Это же может привести к экологической катастрофе! Причём повеселее этих ваших красных приливов. Раньше, чтобы предотвратить такое, балластные цистерны «прополоскивали» — выходишь из порта в океан — сливаешь воду, набираешь воду, сливаешь воду, набираешь воду, потом снова сливаешь и снова набираешь, и вот у тебя уже не прибрежная портовая вода, а чистая океаническая.
Как вы понимаете, это не очень удобно, поэтому светлые умы придумали различные системы очистки балластных вод — всякие фильтры, ультрафиолетовые лампы, выжигающие всё живое, химические растворы и прочие инженерные вундервафли.
Например, система, которая стоит у нас, использует двойную очистку — сначала фильтрует воду через фильтр в 50 микрон, а затем применяет электро-каталитический процесс, производя ОН радикалы (гидроксильные радикалы), которые очищают воду от органики. На выходе остается СО2, Н2О и какое-то количество неорганической соли.
Как-то так она выглядит
Называется эта технология AEOP Advanced Electro-catalysis Oxidation Process или, если перевести на русский, Продвинутый Электро-каталитический Окислительный Процесс.
Очень удобно, что гидроксильные радикалы существуют очень короткое время — когда мы закачиваем воду, они разрушают всё живое на клеточном уровне и вскоре рекомбинируют сами, не отравляя наш балласт и предоставляя нам возможность сливать обеззараженную водичку где угодно.
Теперь мы можем смело ходить из порта в порт и качать там балласт туда-сюда, не боясь экологических катастроф
Вы скажете — это всё, конечно, очень интересно, но как грузить завод? Обычные грузы можно поднять конвейером/краном/руками, а завод-то не поднимешь. А вот тут нам на помощь и приходят суда МС-класса, которые чуть менее, чем полностью состоят из балластных цистерн — их там может быть более пятидесяти штук.
Вот он, красавец. Похож на большую баржу
В чём суть таких судов? В том, что они могут встать вровень с причалом и модули могут просто взять и заехать на них.
Если смотреть со стороны, то модуль заползает с причала на палубу судна, а люди просто стоят и смотрят на это, и даже не суетятся никак.
Всë едет само, приключение на двадцать минут
На деле, конечно, всё намного сложнее, и вся работа в момент погрузки ложится на балластных инженеров, которые сидят внутри и нажимают на кнопочки. Представьте, что случится с судном, когда огромная масса (а вес средненького модуля 3000 тонн — это примерно, как сто танков Т-34) заедет на край вашей плавучей баржи? Её ж сразу перекосит! Поэтому, перед погрузкой закачивают балласт, а во время погрузки балласт плавно откачивают, так, чтобы компенсировать вес груза. Заехало на корму 500 тонн груза — откачали 500 тонн воды из кормовых цистерн. Груз доехал до центральной части — откачали водичку из центра и так далее. Не забывайте ещё, что во многих портах бывают сильные приливы и судно может подниматься-опускаться на метр или два из-за того, что уровень воды постоянно меняется и это тоже нужно компенсировать балластом.
«сидит внутри, нажимает на кнопочки»
Всё это, конечно, требует тщательного расчёта и заранее продуманного плана, потому что цена ошибки может быть очень и очень высока.
Это всё, что я хотел вам рассказать про балласт. Саму погрузку, крепёж и перевозку рассмотрим в следующий раз, и вот там точно, стопудово, будет без пиратов, обещаю). Расскажу вам, зачем на палубе грильяж, какими транспортёрами перевозят модули и сколько колёс у них должно быть, чтобы выдержать огромный вес. Как пройти Северным Морским Путëм и что такое Сабета.
Автор: Илья Копосов
