Ո՞ր ռետինե օդապարկերն են հարմար նավերի միացումն ու փրկումը

Ռետինե օդապարկերի կիրառման հիմնարար սկզբունքները նավերի միացման և ծովային փրկման գործողություններում

Ռետինե օդապարկերով նավերի միացման և փրկման գործողությունների ընդհանուր մեխանիկան

Ռետինե օդապարկերի աշխատանքի հիմքում ընկած ֆիզիկան գործնականում նույնն է, անկախ նրանից՝ նավեր ջրամբարների մեջ իջեցնելու կամ ծովային փրկումներ իրականացնելու համար է օգտագործվում: Այս սարքերը կախված են այդ դիմացկուն ռետինե թաղանթների կողմից ստեղծված վերահսկվող լողականության վրա: Նավեր իջեցնելիս օդապարկերը տեղադրելը նավի տակի մասում կարող է մեծապես նվազեցնել շփման ուժը ցամաքում՝ ըստ 2020 թվականին հրատարակված Ծովային տեխնոլոգիաների ամսագրի տվյալների, մոտ 68%: Սա հնարավորություն է տալիս հեշտությամբ տեղափոխել մեծ նավերը չոր նավահանգիստից մինչև բաց ջրեր: Փրկումների դեպքում սկզբունքն այն է, սակայն արդյունքն այլ է: Օդապարկերը հեռացնում են ծովի ջուրը և ստեղծում բարձրացնող ուժ, որը կարող է գերազանցել 250 տոննա ամեն մի սարքի համար: Կառուցված են վեցից ութ շերտ սինթետիկ ավտոտուների թելերից, որոնք ռետինի հետ միացված են վուլկանացման ընթացքում, այս դիմացկուն կառուցվածքները հիանալի դիմադրում են ամենամեծ ճնշումներին երկու դեպքում էլ:

Ռետինե օդապարկերի հիմնարար կատարման պահանջները երկու կիրառությունների համար

Երկկողմանի օգտագործման ավիացիոն սարքերը պետք է բավարարեն երեք հիմնական չափանիշներին.

1. Ճնշումի կառավարում : Պահպանել 0.08–0.12 ՄՊա առանց դեֆորմացիայի
2. 娿ական հեռավորություն : Դիմադրել աղի ջրի, ՈՒՖ ճառագայթման և մաշվածքի
3. Գործադիր համարակալություն : Աշխատել հուսալի -4°F-ից մինչև 140°F (-20°C-ից մինչև 60°C)

Բարձրակարգ ռետինի բաղադրությունը ապահովում է ճեղքման դիմացկունություն 45 կՆ/մ-ից ավել, մինչդեռ պահպանում է 92% առաձգականությունը 500 սեղմման ցիկլերից հետո (Ռազմածովային ճարտարապետության զեկույց, 2022 թ.)։ ISO 14409-ի հավաստագրված մոդելները կորցնում են օդի ծավալի 3%-ից պակաս 24 ժամվա ընթացքում, ապահովելով համապատասխան աշխատանքը երկարատև փրկումների ընթացքում։

Ինչպես հարթակի և բեռի բաշխման կախվածությունը որոշում է օդային սարքերի հարմարավետությունը

Հարթակի արդյունավետությունը կախված է ճշգրիտ ծավալի և տեղափոխման հարաբերակցությունից։ Ստանդարտ 5,000 տոննա նավի համար.

Ռազմական նավաշինական ճարտարագետները նախատեսված է 55,000 DWT-ից ցածր նավերի համար կիրառել 70/30 բեռնվածության բաշխում կառուցվածքային դեֆորմացիան կանխելու և վեր բարձրացնելու ընթացքում կառավարումը պահպանելու համար, ինչպես ցույց է տրված ծովային ճյուղի կիրառություններ .

Կարևոր տեխնիկական տվյալներ բազմանպատակ ռետինե օդապարուրների համար

Նյութի բաղադրություն՝ ռետինե կառուցում սինթետիկ թելերի շերտերով

Բազմանպատակ օդապարունեները պատրաստված են ջրածնավոր նիտրիլային ռետինից, որը խառնված է համապարփակ սինթետիկ անվադույլների հետ, որպեսզի դիմադրեն քիմիկատներին և պահպանեն իրենց ձևը։ Փորձարկումները ցույց են տվել, որ HNBR-ն պահում է իր ուժի մոտ 92 տոկոսը՝ նույնիսկ ավելի քան 600 օր անընդհատ լուծված մնալով ծովի ջրում։ Այդ հյուսված անվադույլների շերտերը նաև ավելի դիմացկուն են դարձնում դրանք, քանի որ կարողանում են դիմակայել ճնշման ցատկերին 40 տոկոսով ավելի լավ, քան սովորական միանյութ պարունեները՝ ըստ 2021 թվականին Polymers հրատարակած հետազոտության։ Այս օդապարունեների հատուկ հատկությունը այն է, որ նրանք շարունակում են մնալ ճկուն՝ այդքան բարդ ամրապնդումների դեպքում էլ։ Նրանք կարող են ձգվել մինչև 35 տոկոսով՝ մինչև պայթելը, ինչը նշանակում է, որ նրանք հիանալի են աշխատում ինչպես թռիչքների ընթացքում տեղակայման համար, այնպես էլ վերականգնման գործողությունների համար, որտեղ ճնշման վերահսկումը ամենակարևորն է։

Ճնշման դիմադրության և տևականության չափանիշները ծովային միջավայրերի համար

Ծովային օդային սարքերը պետք է դիմանան 10 ՄՊա ներքին ճնշմանը՝ յուրաքանչյուր ցիկլում 0,5% դեֆորմացիայի դեպքում: Առաջատար արտադրողները կիրառում են եռակի շերտային վուլկանացում՝ համապատասխանելու աշխատանքային սահմանաչափերին.

Այս ստանդարտները ապահովում են 5–7 տարի հուսալի ծառայություն մակընթացության և խորասուզված պայմաններում:

Բարձրացնող ուժի հաշվարկներ և ծավալի հարաբերակցությունը բեռի հետ իրական իրավիճակներում

Բեռնունակությունը որոշվում է հետևյալ բանաձևով B = V × Í × g , որտեղ V-ն օդապարկի ծավալն է, Í-ն ծովի ջրի խտությունը, իսկ g-ն ծանրության ուժն է: 3 մետր տրամագծով օդապարկի համար, որը կրում է 1200 տոննան՝

• Անհրաժեշտ ծավալ՝ 1100 մ³
• Անվտանգության մարժան՝ հաշվարկված բեռից 25%-ով ավելի
• Լցման ճնշում՝ 0.25–0.35 ՄՊա

Հարավ-արևտյան Ասիայի նավերի վերաբերյալ տվյալները ցույց են տվել տեսական մոդելների և փաստացի արդյունքների միջև 98% համընկնումը, երբ օգտագործվում են սերտիֆիկացված օդապարկեր:

Բազմակի օգտագործման ռետինե օդապարկերի համար ստանդարտացված փորձարկման կարգեր

ISO 22762-3-ն պահանջում է վալիդացիայի վեց փուլ՝

1. Արագացված մաշվածություն (70°C, 30% աղիություն, 500 ժամ)
2. Շրջանառու ճնշման փորձարկում (10,000 ցիկլ 8 MPa-ում)
3. Տանջում դիմադրություն (ASTM D624)
4. Սառը ճկվող ճաքեր (ASTM D430)
5. Ծովի ջրում խորասուզում (1,000 ժ քաշի չափումով)
6. Լրիվ մասշտաբային դաշտի սիմուլյացիա

Երրորդ կողմի լաբորատորիաները 2023 թվականին արտադրողների շրջանում 89% համապատասխանության մակարդակ են գրանցել, անհամապատասխանությունների 63%-ը կապված է եղել կարի ամրության, իսկ 28%-ը՝ վալվի պահող համակարգերի հետ:

Նանհայի ES, S և P սերիաների համեմատական վերլուծություն երկու կիրառությունների համար

Նանհայի ES սերիան՝ նավի մղման մեջ ցուցաբերում և ճոճի վերականգնմանը հարմարվելը

Երբ խոսքը նավեր լողացնելու մասին է, ES սերիան իսկապես առանձնանում է այդ ամրացված մետաղյա ծայրերի շնորհիվ, որոնք նավի կորպուսի վրա կշիռը հավասարաչափ են բաշխում՝ պահելով լարման տատանումները 15% -ից ցածր: Հետաքրքիր է, թե ինչպես են այդ նույն կոնստրուկտիվ առավելությունները աշխատում նաև փրկման գործողությունների ընթացքում: Այս համակարգը երեք օր շարունակ պահում է ճնշման կայունությունը մոտ 85% մակարդակում, ինչը մեծ նշանակություն ունի, երբ խորտակված նավը վերադարձնել են մակերեսին: Ամբողջ կոնստրուկցիան շատ հնարամիտ հիբրիդային կառուցվածք ունի, որն իրականում բավականին լավ է համակարգում մաշվածքի ուժերը (մոտավորապես 14 կՆ քառակուսի միլիմետրի վրա), իսկ տեղափոխման կշռի հարաբերությամբ մնում է բավականին լավ բարձրացման հնարավորություններ տրամադրելով՝ շուրջ 1-ից 2.3 հարաբերակցությամբ: Իմ կարծիքով՝ շատ համոզիչ ճարտարագիտություն է:

S-սերիայի օդապարիչներ. ճկունության և ամրության հավասարակշռություն լողացման և թեթև փրկման համար

S-սերիայի օդային պարկերը մատակարարվում են եռակի թելային սինթետիկ անվադույլներով, որոնք արդյունքում ավելի քան 22 տոկոսով բարելավում են ճկուն ցիկլի դիմացկունությունը համեմատաբար արդյունաբերության մեջ ընդունված չափանիշների հետ: Սա այդ օդային պարկերը դարձնում է իսկապես լավը նավերի մի քանի անգամ ներծծման գործողությունների համար նավաշինական գործարաններից: Փրկության գործողությունների դեպքում այս օդային պարկերը կարող են դիմանալ 300-ից մինչև 400 կՆ ճնշմանը քառակուսի մետրի վրա, այսպիսով դրանք լավ են աշխատում նույնիսկ մասամբ խորացված նավի տակ տեղադրման դեպքում: Այնուամենայնիվ, կա մի թերություն - դրանք նախատեսված են միայն ավելի քան 5000 մեռյալ բեռնատոնն կշռող նավերի համար: Իրական պայմաններում փորձարկումները ցույց են տվել, որ իրենց առավելագույն բեռնվածության 85%-ի դեպքում այս օդային պարկերը դեֆորմացվում են ոչ ավելի քան 3%, նույնիսկ միևնույն ժամանակ այլ միավորների լցման ընթացքում:

P-սերիայի օդային պարկեր. Բարձր հզորությամբ լուծումներ նավերի փրկության համար

P-սերիայի միավորները նախագծված են հատկապես դժվարին փրկումների համար, իսկ այդ երկու թելային կառուցվածքների շնորհիվ դրանք մոտ 18% ավելի լավ ճնշման ելք են ապահովում՝ հասնելով մինչև 550 կՆ քառակուսի մետրի վրա: Այս մոդելները կարող են ապահովել լավ վայրէջքներ, սակայն դժվարանում են ամուր կորերի հետ, քանի որ դրանց ծռման շառավիղը մոտ 32%-ով փոքր է S-սերիայի տարբերակների համեմատ, ինչը դրանք ավելի քիչ արդյունավետ է դարձնում բարդ նավերի հատակների աշխատանքների ժամանակ: Ամբողջությամբ խորասուզված վիճակում այս միավորները ցուցաբերում են արտահայտիչ հեղուկային բեռնվածության հարաբերակցություն՝ մոտ 1-ից 3.1-ի: Արտաքին շերտերը համապատասխանում են ISO 2230:2021 ստանդարտներին և դիմադրում են մաշմանը, ինչը շատ կարևոր է երկարատև ստորջրյա գործողությունների ընթացքում, երբ սարքավորումները մանրամասն ստուգվում են:

Խաչվող կիրառման արդյունավետություն. Նանհայի ո՞ր մոդելն է ամենալավս ծառայում երկու դերերին:

47 ծովային նախագծերի 2023 թվականի հետազոտությունը նույնացրեց ES սերիան որպես ամենաբազմակի երկկողմանի օգտագործման տարբերակ.

ES-սերիայի օդային պարկերը համապատասխանում են ներդրման և փրկության պահանջների 83%-ին՝ նշանակալիորեն ավելի բարձր, քան S-սերիայի 67%-ը և P-սերիայի 41%-ը: Արտադրողները ցուցում են ES մոդելները օգտագործել այն նախագծերում, որտեղ պահանջվում է 60% և ավելի բարձր հատվածային օգտագործում:

Տեղակայման և գործողությունների կատարման լավագույն մեթոդներ

Շրջանակաձև օդային պարկեր օգտագործելով նավերի ներդրման քայլ առ քայլ գործընթաց

Հաջող տեղակայումը բաղկացած է երեք հիմնական փուլերից.

1. Նախնական լցման ստուգումներ – Համոզվել նյութի ամբողջականության մեջ և համապատասխանության մեջ նավի ծանրության կենտրոնի հետ
2. Փուլ առ փուլ լցում – Միաժամանակյա պոմպերի միջոցով աստիճանաբար մղել 80-85% հզորությամբ
3. Կառավարվող վայրէջք – Պահպանել 0.8–1.2 ՄՊա ճնշման տարբերակներ հարևան օդապարկերի միջև

2023 թվականի վերլուծությունը 47 նավերի շինարարական գործողությունների մասին ցույց տվեց, որ ստանդարտացված պրոտոկոլների կիրառումը նվազեցրել է նավերի մղման անհաջողությունները 62%-ով համեմատած ադ հոկ մեթոդների հետ:

Ծովային փրկության ռետինե օդապարկերի ռազմավարական տեղադրումը խորտակված նավերի տակ

Օպտիմալ տեղադրումը հավասարակշռում է վերաբարձման արդյունավետությունը և կառուցվածքային անվտանգությունը.

Միջազգային ծովային փրկության միությունը խորապես խորապես առաջարկում է նավի քիթն ու պոչը վերաբերող թույլ կետերին մոտ տեղադրել օդապարի ընդհանուր քանակի 25–35%-ը՝ նավի շրջանակի ճեղքվածքները վերալողացման ընթացքում կանխելու համար:

Վերալողացման գործողությունների ընթացքում լցման և կառավարման համակարգերի համատեղում

Ժամանակակից գործողություններում օգտագործվում են PLC-վերահսկվող համակարգեր՝ ուլտրաձայնային հաստության չափիչներով, որպեսզի պահպանվի օդապարերի ճնշման տատանումները ±5%-ի սահմաններում: Տվյալները ցույց են տալիս, որ համատեղված համակարգերը տիդային միջավայրերում հասնում են 92% ավելի արագ մակերեսի և նվազեցնում են լարվածության հոգնածությունը 78%-ով (Ծովային տեխնոլոգիաների ընկերություն, 2024): Հիմնարար անվտանգության միջոցներից են ավտոմատ ճնշման արտահոսքի վալվերը և արհեստական ինտելեկտով վերահսկվող բեռի վերաբաշխումը՝ հատակի տեղաշարժերին արձագանքելու համար:

Իրական աշխարհի դեպքերի ուսումնասիրություններ և արդյունաբերության միտումները երկկողմանի օգտագործման ռետինե օդապարերի ոլորտում

Ծովային ավերակի վերալողացումը նավերի մղման օդապարերի միջոցով Հարավարևելյան Ասիայում

Ետ 2023 թվականին, փրկարարական ջոկատները կարողացան 12,000 մետր կշռով բեռնանավը վերադարձնել ջրի մեջ, որը մնացել էր մաքրության ենթակենցաղ կորալային ափերին: Նրանք օգտագործեցին նավերի ստանդարտ լուցկու սարքերը, որոնք բոլորը ճանաչում են: Խմբի անդամները նավի ձախ կողմում տեղադրեցին 28 հատ այդպիսի սարքեր և սեղմումը ճիշտ ժամանակացուցակով կատարեցին մուտքային և ելքային տատանումների հետ: Սա թույլ տվեց նավի վրա աստիճանաբար մեծացնել լողակությունը առանց լրացուցիչ վնասներ հասցնելու: Իրականում ամենակարևոր գործոնը հսկել էր ճնշման ցատկերը, որոնք գերազանցում էին 0.8 ՄՊա-ն: Այդ թիվը հայտնի էր դառնում որպես ամենակարևոր ցուցանիշ, որը նշված էր 2024 թվականի ծովային փրկության նյութերի զեկույցում՝ այդպիսի գործողությունների հաջող իրականացման համար:

Երկկողմանի կիրառում. Նավի ներքին լուցկի և Բեռնատար նավի վերականգնում

Ֆիլիպիններում տեղի նավաշինական գործարանը վերջերս նույն օդապարպերը օգտագործեց երկու տարբեր նպատակներով: Նախ դրանք օգնեցին իրականացնել 90 մետրանոց մեծ Ռո-Պաքս նավի սпускаն ջրի վրա, ապա մի քանի ամիս անց նույնը վերադարձան նավի շրջված եղբորը օվկիանոսի հատակից փրկելու համար: Բոլորի համար իսկապես տպավորիչ էր այն, թե ինչպես էր համադրված ավտոդրոշմային ամրապնդումը դիմացել այդ ամենին: Նյութը ուներ վեցից ութ շերտ, որը բավականաչափ ամուր էր ինչպես 3200 տոննայից ավելի ծանր բեռ սպասարկելու, այնպես էլ՝ փրկարարական աշխատանքների ընթացքում շաբաթներ շարունակ կոշտ ծովային հատակի նստվածքներով ձգվելու համար: Բոլոր ստուգումներից հետո ինժեներները պարզեցին, որ նյութերի մաշվածությունը ընդհանրապես 3 տոկոսից ցածր էր: Սա նշանակում է, որ այդ օդապարպերը իրականում կարող են ծառայել բազմաթիվ ֆունկցիաների, եթե միայն մենք կշռի բաշխումը պահենք անվտանգ սահմաններում, մասնավորապես՝ այն դեպքում, երբ բեռը չի գերազանցում համակարգի հաշվարկված բեռնվածության 75 տոկոսը:

Կործանիչ ծովային փրկության գործողությունների դասեր

• 150 տոննայի համար նախատեսված օդապարկերը 80 տոննայի դեպքում պայթեցին անհավասար ծովահատակի հետ շփման պատճառով
• Անպարանոց ռետինը վատացավ երկարատև տեղադրման ընթացքում աղի ջրի ներթափանցման պատճառով
• Օրհնարկության հնարավորությունը կարողացավ վնասվածքների հետևանքները կեղծել

Այս խնդիրները հանգեցրեցին ISO 23904-2023-ի թարմացմանը, որը պարտադիր դարձրեց փրկության հատուկ ամրապնդումը և կոռոզիան դիմադրող ծածկույթները

Ռետինե օդապարկերի տևականության և ինտելեկտուալ հսկողության համակարգերի բարելավումներ

Վերջին մոդելները ներառում են 2 մմ քլորբութիլային ռետինե պատեր և ինտեգրված IoT լարման սենսորներ, որոնք երկարացնում են աշխատանքային կյանքը աղի ջրում 40%-ով: Փորձարկումները ցույց տվեցին, որ այդ սենսորները հայտնաբերում են միկրոճեղատները տեսանելի վնասվածքից 8-12 ժամ առաջ, ինչը կրճատում է արտակարգ իրավիճակների ռիսկը 67%-ով (Ծովային անվտանգության խորհուրդ, 2023): Արտադրողները հիմա առաջարկում են մոդուլային դիզայններ, որոնք թույլ են տալիս հնագույն օդապարկերին ավելացնել ինտելեկտուալ հսկողության հնարավորություններ