Რომელი ხომალდის გადმოსვლის ჰაერის ბუშტები შეესაბამება დიდი ზომის ხომალდების გადმოწევას?

Დიდი ზომის გემებისთვის ჰაერული ბალიშების მახასიათებლების გაგება

Მაქსიმალური მხარდაჭერილი გემის ზომა: 85,000-დან 100,000 DWT-მდე

Ნავსადგურის გაშვებისთვის დღევანდელი საავარიო ბალონების სისტემები 85,000-დან 100,000 ტონამდე მკვეთრი წონის ნავებს უძლებენ. ამაში შედის როგორც მსხვილი სატვირთო ნავები, ასევე ტანკერები. ამ სისტემების მუშაობის მიზეზი რეზინის მრავალშრიანი კომპოზიტების გაუმჯობესებაა, რომელთა თითოეულ ბალონში ჰაერის რაოდენობის ზუსტი კონტროლი შეუძლიათ. ეს ხელს უწყობს წონის თანაბარ განაწილებას ნავის კილის გასწვრივ გაშვების დროს. როდესაც ჩვენ ვუყურებთ ძველ მეთოდებს, როგორიცაა სადინრები, ჰაერის ბალონები მძიმე ნავებისთვის ხარჯებს დაახლოებით ნახევრამდე ამცირებს. მას შემდეგ, რაც ჰაერის ბალონები წყლის დონეზე აღარ არის დამოკიდებული, აღარ არის საჭირო მოვიცადოთ მარეობრივი დონის გარკვეული პერიოდები.

Რატომ არის 100,000 DWT მიმდინარე სამრეწველო ეტალონი მძიმე დატვირთვის ჰაერის ბალონებისთვის

100,000 DWT ზღვარი წარმოადგენს დღევანდელი კომერციულად გამოყენებული აირის ბალიშების ტექნოლოგიის პრაქტიკულ ზედა ზღვარს, რომელიც შეზღუდულია მასალის ელასტიურობით, ჰიდროდინამიკური სტაბილურობით წყალში ჩასვლის დროს და შეთანხმებულია საერთაშორისო სანავსო ინფრასტრუქტურის სტანდარტებთან უკაჩარა გაშვების მიხედვით. კერძოდ:

• Რეზინის ნაერთები აღწევს დაღლილობის ზღვარს ~40%-ზე მეტი შეკუმშვის შემთხვევაში მეგა-სატვირთო нагрузкиს დროს
• Წნევის მუდმივობის შენარჩუნება დინამიური წყალში ჩასვლის პერიოდში მოითხოვს ზუსტ კლაპანის რეაგირებას და თერმული რეჟიმის მართვას
• Არსებული სადგურის დიზაინი, უკაჩარა სივრცეები და ბორბლების მაქსიმალური მაჩვენებლები ამ მასშტაბისთვისაა ოპტიმიზირებული

Მიუხედავად იმისა, რომ შემდეგი თაობის პროტოტიპები, რომლებიც იყენებენ ნანო-ამაღლებულ ტექსტილს და ხელოვნური ინტელექტით მართულ წნევის მიმდევრობას, მიზნად ისახავს 120,000 DWT-მდე მიღწევას, მიმდინარე ექსპლუატაციაში გამოყენებული სისტემები მაინც დაფიქსირებულია 100,000 DWT-ზე, როგორც მითითებულია საერთაშორისო საზღვაო ორგანიზაციის (IMO) მიერ გამოცემულ მითითებებში ალტერნატიული გაშვების მეთოდების შესახებ [IMO MSC.1/Circ.1623]

Მძიმე ტიპის სანავსო გაშვების აირის ბალიშების ძირეული ტექნიკური მახასიათებლები

Დიამეტრი, ეფექტური სიგრძე და ფენების რაოდენობა (DW-6-დან DW-8-მდე) ტვირთის განაწილებისთვის

1.0-დან 2.5 მეტრამდე დიამეტრი, ეფექტური სიგრძის 5-დან 25 მეტრამდე დიაპაზონი, ასევე ფენების რაოდენობა ერთად განსაზღვრავს რამდენად დიდი ზედაპირია ხელმისაწვდომი, რა სახის წნევა შეუძლია სტრუქტურას გაუძლოს და რამდენად მყარი რჩება იგი საერთოდ. როდესაც უფრო დიდ დიამეტრებზე ვსაუბრობთ, ისინი წონას გადანაწილებენ კილის უფრო ფართო მონაკვეთებზე, რაც კონკრეტულ ზონებში დატვირთვის კონცენტრაციას ამცირებს. ეფექტური სიგრძე უნდა იყოს სატვირთო ნავის სიგანეზე მინიმუმ 10%-ით მეტი, რათა სრულად დაეფაროს კილი და თავიდან ავიცილოთ გადამონაცვლებით გამოწვეული გადახრის პრობლემები. ფენების კონფიგურაციის შემთხვევაში სამი ძირეული ტიპი არსებობს: DW-6-ს აქვს ექვსი ფენა, DW-7-ს შვიდი ფენა და DW-8-ს რვა ფენა. თითოეული დამატებითი ფენა დაახლოებით 20%-ით ზრდის აფეთქების მიმართ მდგრადობას წინა დონის შედარებით, რის გამოც DW-8 უკვე შეუძლია გაუძლოს 740 კილოპასკალზე მეტი მუდმივ წნევას. ეს დიზაინი მდგრადობას ინარჩუნებს მაშინაც კი, როდესაც დატვირთვა თანაბრად არ არის განაწილებული ნავის მთელ სიგრძეზე, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია 85,000-დან 100,000 ტვირთის ტონამდე მასის მქონე გემებისთვის.

QP/QG/QS კლასიფიკაციის სისტემა: ამოცანებთან შესაბამისად ადგილზე მიღებული აირის მამოძრავებლის მაქსიმალური დატვირთვის შესაბამისობის უზრუნველყოფა

ISO 19901-6-ის შესაბამისი QP (ძირეული), QG (ზოგადი) და QS (სპეციალური) კლასიფიკაციის სისტემა სტანდარტიზებს მუშაობის მოსალოდნელობებს გაშვების სცენარების მიხედვით:

• QP-კლასი : შექმნილია ნავთობის და შიდა შემთხვევებისთვის ≤15,000 DWT; მოიცავს საწყის 6-ფენიან კონსტრუქციას და მექანიკურ წნევის გამოშვებას
• QG-კლასი : ოპტიმიზირებულია შუა ზომის გემებისთვის (15,000–60,000 DWT); შეიცავს უფრო მჭიდრო ძაფის ამაგრებას და კალიბრებულ წნევის ვალვებს
• QS-კლასი : შემუშავებულია ულტრამძიმე გაშვებებისთვის (>60,000 DWT); იყენებს 8+ ფენიან მატრიცებს, დარტყმის წინააღმდეგ ზედაპირულ ნაერთებს და ორსახეობიან შევსების კონტროლს

Panamax-კლასის გემებისთვის QS-კლასის აირის მამოძრავებლების გამოყენება ამცირებს გემის სხეულის დატვირთვას 34%-ით QP მოწყობილობებთან შედარებით, რაც დადასტურებულია ჩინეთის კლასიფიკაციის საზოგადოების (CCS) მიერ ჩატარებული დამოუკიდებელი გამოცდებით და მოცემულია Ზღვის სტრუქტურებში (ტომი 47, 2023). კლასიფიკაციის შესაბამისობა ბლოკ-კოეფიციენტზე დამყარებულ ჩატვირთვის მოდელებთან უზრუნველყოფს ოპტიმალურ უსაფრთხოების მარჟებს ზედმეტი ინჟინერიის გარეშე.

Როგორ განსაზღვრავს საწყობის განზომილებები საწყობის გაშვების ჰაერის ბუშტუკის არჩევანს

LOA, სიგანე, წყალქვეშ და გაშვების წონა: გეომეტრიაზე დამყარებული ზომის და ინტერვალის მითითებები

Ოთხი ძირეული განზომილება პირდაპირ განსაზღვრავს ჰაერის ბუშტუკის კონფიგურაციას:

• LOA (სრული სიგრძე) განსაზღვრავს საჭირო რაოდენობას და გრძივ ინტერვალს – ჩვეულებრივ, ერთი ჰაერის ბუშტუკი 8–12 მეტრ გემის სიგრძეზე, ინტერვალით ≤1.5× ჰაერის ბუშტუკის დიამეტრი
• Ბირძველი განსაზღვრავს მინიმალურ ეფექტურ სიგრძეს: ჰაერის ბუშტუკის სიგრძე = სიგანე + 10% მარჟა გვერდითი მხარდაჭერის გარანტიით
• Გადასვლა ინფორმაციას ავრცელებს შეჰაერების წნევის პროფილირებაზე, განსაკუთრებით მიწიდან წყალში გადასვლის გადამწყვეტ ეტაპზე
• Გაშვების წონა კონტროლს ახდენს ფენების რაოდენობაზე (6–8+ ფენა) და კლასიფიკაციაზე (QP/QG/QS), სადაც ატვირთვის მაჩვენებელი გამოითვლება მინიმუმ 2.5:1 აფეთქების შეფარდებით

Ინდუსტრიის საუკეთესო პრაქტიკები – რომლებიც ამერიკის შენობების ბიუროს (ABS) ჰაერის ბალიშებით გაშვების მითითებებით (2022) არის დამტკიცებული – ხაზგასმით უწყობს გეომეტრიაზე ორიენტირებულ შერჩევაზე: არაშესაბამისი ჰაერის ბალიშის სიგრძე ან მანძილი გაუკონტროლო ღერძულ მომენტებს იწვევს, განსაკუთრებით მაღალი ბლოკის კოეფიციენტის მქონე კილიებში.

| Dimension        | Design Impact                           | Safety Threshold      | |------------------|-----------------------------------------|------------------------| | Draft Depth      | Inflation pressure profile              | Max 0.8 bar deviation | | Launching Weight | Layer count (6–8+ plies) & QP rating    | 2.5:1 burst ratio     | | Beam Width       | Airbag length = Beam + 10% margin       | Full keel coverage    | 

Დიდი ზომის საშუალებების ჰაერის ბალიშებით უსაფრთხოდ გაშვების სტრატეგია

Მატარებლის მაჩვენებლის გამოთვლა: უსაფრთხოების კოეფიციენტი, ბლოკის კოეფიციენტი და რეალური დატვირთვის მოდელირება

Რაღაცის უსაფრთხოდ განლაგება იწყება შესაბამისი მატარებლობის მოდელირებით. აქ არ ვსაუბრობთ მხოლოდ სტატიკური წონის შესახებ, არამედ იმაზეც კი, თუ როგორ იცვლება დატვირთვები დროთა განმავლობაში. უმეტესი ინჟინრის უსაფრთხოების კოეფიციენტი 1.5-ის გარშემოა, თუმცა 85,000 ტონაზე მეტი მკვდარი წონის მქონე უფრო დიდი გემების შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი ზედმეტად 2.0-მდე იმატებს. რატომ? იმიტომ, რომ ასეთი ტიპის გემები განიცდიან სხვადასხვა დროებით დაძაბულობას ტალღების მოქმედების, კილის წნეხის და სტრუქტურის ქვეშ არსებული ფსკერის არათანაბარი ჩაძირვის გამო. ასევე არსებობს ბლოკის კოეფიციენტის საკითხიც. მაღალი Cb მნიშვნელობის მქონე გემებს (0.8-ზე მეტი) საჭირო აქვთ წონის უფრო თანაბარი განაწილება მთელ ზედაპირზე. თუმცა, თუ გემს აქვს დაბალი Cb მაჩვენებელი, 0.6-ზე ნაკლები, ძალები მიდრეკილები არიან გაერთიანდნენ კილის ქვედა ნაწილში, სადაც ის წყლის დონეს ეხება. ეს ნიშნავს, რომ ხშირად უნდა გავამყაროთ სწორედ ეს ზოლები ჰაერის ბალონებით ან სხვა მხარდამჭერი სისტემებით, რათა შესაბამისად მოვერიდოთ კონცენტრირებულ დაძაბულობებს.

Რეალურ პირობებში ყველაფრის ერთად გამოყენებისას ინჟინრები ტრიალ-ტალღების პირობებს, ზღვის ფსკერის კუთხეებს, გაშვების სიჩქარეს და გემის ფორმას აერთიანებენ იმას, რასაც სასრული ელემენტების ანალიზი ეწოდება, ან მოკლედ FEA. Lloyd's Register-ის მიერ ჩატარებული საველე გამოცდები ამას ადასტურებს (მათი ანგარიშის ნომერია LR/TP/1127/2021, თუ ვინმეს საინტერესოა). ჩვენ გამოვლინეთ, რომ FEA-ზე დაფუძნებული გამოთვლებით მოწყობილობების განთავსება სატვირთო გემის სხეულზე მაქსიმალურ დატვირთვას 41%-ით ამცირებს იმის შედარებით, თუ სად უნდა განთავსდეს ისინი უბრალოდ ვაგდებთ ვარაუდს. ეს მნიშვნელოვნად განსხვავდება, როდესაც საქმე გაქვს გემებთან, რომლებიც თითქმის მიაღწიან 100,000 ტონის სატვირთო მაჩვენებელს. ძველი მეთოდების დამოუკიდებლად, ეს მთელი პროცესი იმ რაღაცად გარდაიქმნება, რაც ყოფილიყო უმეტესად ვარაუდზე დაფუძნებული და ახლა შეიძლება დაგეგმვა და შესაბამისობის შემოწმება.

Დიდი ზომის გემების გაშვების ჰაერის ბურცულების შესახებ ხშირად დასმული კითხვები

Რამდენი არის გემის გაშვების ჰაერის ბურცულებით მხარდაჭერილი მაქსიმალური ზომა?

Ამჟამად არსებული ტექნოლოგია მხარს უჭერს 85,000-დან 100,000 ტონამდე სატვირთო წონის მქონე გემებს.

Რატომ უპირატესობენ ჰაერის ბალონებს გემების ჩაშვებისთვის ტრადიციულ საკეთილებს?

Ჰაერის ბალონები ხარჯების ეფექტურობას უზრუნველყოფს, აღმოფხვრის მოთხოვნას კონკრეტული შესვლის დროის შესახებ და უზრუნველყოფს წონის თანაბარ განაწილებას, რაც ამცირებს კილის დაძაბულობას.

Რა მასალები გამოიყენება ამ ჰაერის ბალონების დასამზადებლად?

Ჰაერის ბალონები დამზადებულია სპეციალური რეზინის შენადნობისგან, რომელიც მრავალი ამაგრებელი ფენითაა დაფარული.

Არსებობს თუ არა შემდეგი ეტაპის გეგმები ამ ჰაერის ბალონების მოცულობის 100,000 DWT-ზე მეტად გაზრდის შესახებ?

Დიახ, ახალი თაობის პროტოტიპები, რომლებიც იყენებენ თანამედროვე ტექსტილს და ხელოვნური ინტელექტის ტექნოლოგიას, მიზანად ისახავს გემების მხარდაჭერას 120,000 DWT-მდე.