ТАНКЕР

Область техники
Полезная модель относится к судостроению, в частности, к танкерам речного и смешанного (река-море) плавания для перевозки нефти или нефтепродуктов.
Уровень техники
Известен нефтяной танкер, патентная заявка Японии №6298172, опубликованная 25.10.1994 г. по МПК В 63 В 25/08, содержащий двойной корпус с танками и балластными отсеками в бортах и имеющий гофрированные элементы, разделяющие танки на две части, расположенные одна над другой, в которые помещают нефть.
Известен корпус судна, европейский патент №0460851, опубликованный 11.12.1991 г. по МПК В 63 В 3/12, содержащий двойной корпус с цилиндрически искривленными пластинами для увеличения жесткости корпуса при его изгибе.
Особенностями указанных выше аналогов являются; недостаточная безопасность преодоления танкером мест на реках, оборудованных сооружениями, например, мостами и воздушными линиями электропередач; шлюзов и узкостей, в частности, на реках; открытых и закрытых морей; недостаточная безопасность движения танкера с пустыми танками; недостаточная безопасность экипажа.
Известно судно, патент Канады №2320692, опубликованный 10.09.1999 г по МПК В 63 В 9/04, содержащее корпус со скуловыми килями для уменьшения усилий, создаваемых средой, и имеющих низкую частоту, которые противодействуют силам, создаваемых волнами, которые способствуют перемещению судна.
Особенностями указанного выше аналога являются: недостаточная экологическая безопасность доставки нефти или нефтепродуктов танкером; недостаточная безопасность преодоления танкером мест на реках, оборудованных сооружениями, например, мостами и
воздушными линиями электропередач; шлюзов и узкостей, в частности. на реках; открытых и закрытых морей; недостаточная безопасность движения танкера с пустыми танками; недостаточная безопасность экипажа.
Наиболее близким аналогом полезной модели является судно, международная заявка РСТ №9325433, опубликованная 23.12.1993 г. по МПК В 63 В 25/08, содержащее двойной корпус с танками и балластными отсеками в бортах и днище, трубопроводы погрузки-разгрузки нефти или нефтепродуктов с насосным оборудованием, трубопроводной арматурой и грузовыми манифольдами, трубопроводы заполнения-опорожнения балластных отсеков, подруливающие механизмы, устройства гашения колебаний нефти или нефтепродуктов в танках в виде отражательных плит.
Особенностями наиболее близкого аналога являются: недостаточная безопасность преодоления танкером мест на реках, оборудованных сооружениями, например, мостами и воздушными линиями электропередач; шлюзов и узкостей, в частности, на реках; открытых и закрытых морей; недостаточная безопасность движения танкера с пустыми танками; недостаточная безопасность экипажа. Раскрытие полезной модели.
Особенностью судов смешанного (река-море) плавания является необходимость удовлетворения требованиям судоходства в различных типах акваторий. Навигации на реках характерно изменение полноводности рек и, следовательно, уровня реки и расстояния от поверхности воды до сооружений, например, мостов и воздушных линий электропередач. Одновременно, полноводность рек влияет на возможность прохождения груженых судов, поэтому речные танкеры изготавливают с плоским днищем. На реках и каналах также располагаются шлюзы, имеющие ограниченные конструктивные размеры, что должно быть учтено при выборе геометрических параметров судов, которые для преодоления шлюзов должны быть меньше соответствующих геометрических параметров шлюзов. В акваториях морей и океанов вследствие значительного волнения водной среды суда подвергаются большим нагрузкам, вызываемых данным фактором.
Необходимость удовлетворения столь широкого объема требований к судам смешанного плавания накладывает ограничения на конструктивные решения, реализуемые на таких судах.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, - повышение безопасности доставки нефти или нефтепродуктов танкером смешанного (река-море) плавания.
Технические результаты, которые обеспечивает полезная модель:
- повышение экологической безопасности доставки нефти или нефтепродуктов танкером;
- повышение безопасности преодоления танкером мест на реках, оборудованных сооружениями, например, мостами и воздушными линиями электропередач;
- повышение безопасности преодоления танкером шлюзов и узкостей;
- повышение безопасности преодоления танкером открытых и закрытых морей;
- повышение безопасности движения танкера с пустыми танками;
- повышение безопасности экипажа.
Технические результаты достигаются тем, что танкер содержит двойной корпус с танками и балластными отсеками в бортах и днище, рулевую рубку, трубопроводы погрузки-разгрузки нефти или нефтепродуктов с насосным оборудованием, трубопроводной арматурой и грузовыми манифольдами, по крайней мере один подруливающий механизм, по крайней мере одну двигательную установку, устройства гашения колебаний нефти или нефтепродуктов в танках, и, в отличие от наиболее близкого аналога, по крайней мере, часть внешнего корпуса, соединяющая днище и борта, выполнена в виде части эллиптического цилиндра, двигательная установка соединена с двумя винтовыми движителями, рулевое устройство выполнено с двумя подвесными балансирными рулями, устройства гашения колебаний нефти или нефтепродуктов в танках выполнены в виде гофрированных непроницаемых продольных и поперечных переборок и палубного перекрытия с силовым набором, расположенным со стороны танков, на поперечных и, по крайней мере, одной продольной, переборках установлены, по крайней мере, по одному переточному клинкету, которые обеспечивают переток нефти или нефтепродуктов, в том
числе, к грузовым насосам, на внешнем корпусе выполнены скуловые кили, рулевая рубка выполнена от борта до борта, фок-мачта и грот-мачта шарнирно закреплены с возможностью изменения угла между мачтой и палубой в диапазоне от 0 до 90 градусов и содержат молниеприемники, на переходном мостике установлены молниеотводные устройства, шарнирно закреплены с возможностью изменения угла между молниеотводным устройством и переходным мостиком в диапазоне от 0 до 90 градусов, с молниеприемниками, причем, молниеприемники заземлены на корпус танкера, водопроводы пресной и забортной воды с насосным оборудованием и трубопроводной арматурой, энергетическая установка электрически соединена с системами: сигнализации верхнего уровня в танках, пожаротушения, грузовой, внешней связи, судовой радиотрансляции и радиовещания, внутрисудовой связи, навигации, сигнализации, управления техническими средствами, вентиляции, парового отопления, хозяйственного пароснабжения, кондиционирования воздуха, осушительной, балластной, топливной, пускового воздуха, воздуха низкого давления, электропитания, освещения, орошения подходов к спасательной шлюпке для предохранения людей от воздействия высоких температур.
При этом двойной корпус позволяет груженому танкеру во время навигационных аварий, типа посадки на мель или подводный камень, за счет пластических деформаций частей внешнего корпуса, соединяющих днище и борта, выполненных в виде части эллиптического цилиндра, и отличных от пластических деформаций кругового цилиндра снизить вероятность разрыва наружного корпуса. При преодолении мостов, линий электропередач и тому подобных сооружений во время плавания в акваториях рек и каналов, шарнирно закрепленные фок-мачта и грот-мачта и молниеотводные устройства с возможностью изменения угла между мачтой и палубой и угла между молниеотводным устройством и переходным мостиком, позволяют с учетом сезонной полноводности рек повысить безопасность плавания. Двигательная установка, соединенная с двумя винтовыми движителями, рулевое устройство с двумя подвесными балансирными рулями и подруливающий механизм в носу танкера позволяют за счет повышения маневренности при различных скоростях движения, и рубка по всей
ширине судна, позволяющая наблюдать зазор между стенкой шлюза и танкером, повышают безопасность преодоления шлюзов и узкостей.
Пассивные системы гашения колебаний как танкера в целом за счет использования скуловых килей, так и жидкости, находящейся в танках, за счет использования гофрированных переборок и выполнение палубного перекрытия с силовым набором, расположенным со стороны танков, разбивки пространства на количество танков от 8 до 32 для снижения вероятности совпадения частоты собственных колебаний находящейся в каждом танке жидкости с частотой собственных колебаний танкера и с частотой колебаний волн, повышенная гибкость (податливость) трубопроводов и переходного мостика, за счет снижения напряжений, возникающих в местах соединения корпуса (палубы) с элементами трубопроводов, позволяют повысить безопасность преодоления танкером открытых и закрытых морей с высотой волн, по расчетам авторов, до 5 метров. Заполнение балластных отсеков в днище и бортах забортной водой позволяет повысить остойчивость танкера, а следовательно, и безопасность его движения с пустыми танками.
В танкере криволинейные части гофр могут быть выполнены в виде частей эллиптических цилиндров. Это способствует более динамичному гашению колебаний располагающихся в танках жидкостей.
В танках и балластных цистернах могут быть выполнены водогазонепроницаемые крышки для входа в них, что позволяет повысить безопасность перевозки нефти и нефтепродуктов.
В танкере скуловые кили могут быть соединены неразъемно с цилиндрическим частями внешнего корпуса по направлению, близкому к нормали, и выполнены в габаритах внешнего корпуса - т.е. проекции скуловых килей на горизонтальную плоскость днища не превышают ширину корпуса, а проекции скуловых килей на вертикальную плоскость борта не превышают линейного размера проекции днища на плоскость борта.
В танкере фок-мачта и грот-мачта могут содержать гидроцилиндры, которые соединены с расположенными в районе мачт постами управления гидроприводами, что позволяет более оперативно изменять наклон указанных мачт и, следовательно, повысить
безопасность преодоления мест расположения мостов и линий электропередач во время повышенного уровня воды в реках и каналах.
В танкере органы управления движением и подруливающим устройством могут быть расположены в рулевой рубке, что позволяет повысить безопасность перевозки нефти или нефтепродуктов за счет большего удобства управления танкером.
В танкере манифольды могут быть соединены между собой трубопроводом погрузки-разгрузки нефти или нефтепродуктов, что позволяет повысить безопасность загрузки и разгрузки танкера.
В танкере переточные клинкетные задвижки могут быть оборудованы ручным приводом, расположенным на главной палубе, или электрическим или гидравлическим приводом, что позволяет повысить безопасность загрузки и разгрузки танкера.
Танкер может быть оборудован спасательными средствами: спасательной танкерной шлюпкой свободного падения, дежурной шлюпкой, спасательным плотом спускаемого типа, спасательным плотом сбрасываемого типа, спасательными кругами, спасательными жилетами, гидротермокостюмами, что приводит к повышению безопасности экипажа.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена схема (вид сбоку) расположения основных элементов танкера.
На фиг.2 представлен схематичный разрез (вид спереди) танкера.
На фиг.3 представлены схемы (вид с торца) различных вариантов гофрированных переборок танкера.
Осуществление полезной модели
Полезная модель может быть осуществлена постройкой на верфи танкера для перевозки нефти или нефтепродуктов, содержащего двойной корпус с внешним корпусом 1, танками 2 и балластными отсеками 3, рулевую рубку 4, трубопроводы 5 погрузки-разгрузки нефти или нефтепродуктов с насосным оборудованием, трубопроводной арматурой и грузовыми манифольдами 6, подруливающий механизм 7, причем часть 8 внешнего корпуса 1, соединяющая днище 9 и борта 10, выполнена в виде части эллиптического цилиндра, двигательную установку, соединенную с двумя винтовыми движителями 11,
рулевое устройство с двумя подвесными балансирными рулями 12. Устройства гашения колебаний нефти или нефтепродуктов в танках 2 выполнены в виде гофрированных непроницаемых продольных 13 и поперечных 14 переборок и палубного перекрытия 15 с силовым набором 16, расположенным со стороны танков 2. На поперечных 13 и продольных 14 непроницаемых переборках установлены переточные клинкеты 17, на внешнем корпусе 1 выполнены скуловые кили 18. Рулевая рубка 4 выполнена от борта до борта. Фок-мачта 19 и грот-мачта 20 шарнирно закреплены с возможностью изменения угла между мачтой и палубой 15 в диапазоне от 0 до 90 градусов. Молниеотводные устройства 21 шарнирно закреплены с возможностью изменения угла между молниеотводным устройством 21 и переходным мостиком 22 в диапазоне от 0 до 90 градусов. Использование водопроводов пресной и забортной воды с насосным оборудованием и трубопроводной арматурой позволяет проводить заполнение балластных отсеков 3 в днище и бортах забортной водой, что приводит к повышению остойчивость танкера, а следовательно, и безопасности его движения с пустыми танками. Использование энергетической установки электрически соединенной с системами: сигнализации верхнего уровня в танках, пожаротушения, грузовой, внешней связи, судовой радиотрансляции и радиовещания, внутрисудовой связи, навигации, сигнализации, управления техническими средствами, вентиляции, парового отопления, хозяйственного пароснабжения, кондиционирования воздуха, осушительной, балластной, топливной, пускового воздуха, воздуха низкого давления, электропитания, освещения и орошения подходов к спасательной шлюпке для предохранения людей от воздействия высоких температур позволяет повысить безопасность транспортировки нефти или нефтепродуктов.
В танкере машинное отделение, энергетическую установку и жилую надстройку предпочтительно располагать в корме. Танкер может быть построен с баком и ютом. Балластные отсеки 3 могут быть расположены не двойных бортах и двойном дне, но и в форпике, ахтерпике и машинном отделении. Также возможно изготовление одного отстойного танка, предназначенного для возможности перевозки дополнительного количества легких сортов нефтепродуктов.
Пластические деформации части 8 внешнего корпуса отличаются в благоприятную сторону от пластических деформаций кругового цилиндра и снижают вероятность разрыва наружного корпуса. Изготовление части 8 внешнего корпуса виде части эллиптического цилиндра возможно осуществить, например, на прессовом оборудовании, оснащенном соответствующей формой матрицей и пуансоном или на гибочном оборудовании.
Шарнирно закрепленные фок-мачта 19 и грот-мачта 20 и молниеотводные устройства 21 с возможностью изменения угла между каждой из мачт и палубой 15 и угла между молниеотводным устройством 21 и переходным мостиком 22 во всем заявленном диапазоне (от 0 до 90 градусов), позволяют с учетом сезонной полноводности рек повысить безопасность плавания. Угол наклона влияет на общую высоту мачт над водой. При необходимости преодоления мест вблизи мостов, линий электропередач и тому подобных сооружений во время плавания в акваториях рек и каналов меняют угол наклона указанных мачт, а после преодоления восстанавливают их в исходное положение.
Двигательная установка, соединенная с двумя винтовыми движителями 11 - винтами фиксированного шага одного с направлением вращения правого, одного с направлением вращения левого, рулевое устройство с двумя подвесными балансирными рулями 12 и подруливающий механизм 7, позволяющие за счет повышения маневренности при различных скоростях движения, и рубка 4 по всей ширине судна, позволяющая наблюдать зазор между стенкой шлюза и танкером, повышают безопасность преодоления шлюзов и узкостей. Перекладка рулей 12 может осуществляться электрогидравлическими машинами, причем, каждый руль может приводиться в действие от своей рулевой машины, управление которыми может производиться из рубки 4. Кроме того, в румпельном помещении осуществляется ручное управление насосами. Пост в рулевой рубке 4 моет быть оборудован аппаратурой авторулевого.
Пассивные системы гашения колебаний как танкера в целом за в танках, за счет использования гофрированных переборок 13 и 14 и выполнение палубного перекрытия 15 с силовым набором 16,
выполненного, например, из полособульба, расположенным со стороны танков 2, разбивки пространства на количество танков 2 от 8 до 32 для снижения совпадения частоты собственных колебаний находящейся в каждом танке жидкости, повышенная гибкость (податливость) трубопроводов 5 и переходного мостика 22, предназначенного для перехода с палуб надстройки к носовой оконечности танкера, за счет снижения напряжений, возникающих в местах соединения палубы 15 с элементами трубопроводов 5, позволяют повысить безопасность преодоления танкером открытых и закрытых морей с высотой волн, по расчетам авторов, до 5 метров. Заполнение балластных отсеков 3 в днище и бортах забортной водой позволяет повысить остойчивость танкера, а следовательно, и безопасность его движения с пустыми танками.
В танкере криволинейные части 23 гофр переборок 13 и 14 могут быть выполнены в виде частей эллиптических цилиндров. Это способствует более динамичному гашению колебаний располагающихся в танках жидкостей. Изготовление части 23 гофр переборок 13 и 14 виде частей эллиптических цилиндров возможно осуществить, например, на прессовом оборудовании, оснащенном соответствующей формой матрицей и пуансоном или на гибочном оборудовании.
В танках 2 и балластных цистернах 3 могут быть выполнены водогазонепроницаемые крышки 24 для входа в них, что позволяет повысить безопасность перевозки нефти и нефтепродуктов. Изготовление водогазонепроницаемых крышек 24 возможно осуществить известными способами. Для отвода из танков 2 газовоздушной смеси при погрузке, а также сообщения танков 2 с атмосферой при перевозке нефтегрузов может быть предусмотрена газоотводная система с установкой высокоскоростных газоотводных клапанов давления и вакуума. Для снижения вязкости тяжелых грузов и обеспечения расчетного времени грузовых операций может быть использована система подогрева груза змеевикового типа. Змеевики могут быть установлены во всех грузовых танках, за исключением отстойного. Секции змеевиков для каждого каждого могут быть автономны. Для защиты танкера от коррозии возможно использовать протекторную защиту в комбинации с лакокрасочным покрытием, которые проводятся известными способами. Танкер может быть оборудован двумя носовыми
становыми якорями и одним кормовым якорем. Якоря могут втягиваться в клюзы с якорными нишами. Подъем и отдача становых якорей на палубе бака может обеспечиваться с помощью брашпиля с электроприводом, подъем и отдача кормового якоря на палубе юта может обеспечиваться с помощью шпиля. Швартовные операции могут проводиться с помощью брашпиля и шпиля. Для швартовки танкер может оборудоваться необходимым количеством швартовных и буксирных кнехтов и швартовных клюзов. Для предохранения судна от повреждений при швартовках у причалов, на рейдах и в море может быть предусмотрена кранцевая защита.
В танкере скуловые кили 18 могут быть соединены неразъемно с цилиндрическим частями 8 внешнего корпуса 1 по направлению, близкому к нормали, и выполнены в габаритах внешнего корпуса 1 -то есть проекции скуловых килей 18 на горизонтальную плоскость днища 9 не превышают ширину корпуса, и проекции скуловых килей 18 на вертикальную плоскость борта 10 не превышают линейного размера проекции днища 9 на плоскость борта 10. Неразъемное соединение может быть выполнено с использованием электродуговой сварки.
В танкере фок-мачта 19 и грот-мачта 20 могут содержать гидроцилиндры 25, которые соединены с расположенными в районе мачт постами управления гидроприводами, что позволяет более оперативно изменять наклон указанных мачт и, следовательно, повысить безопасность преодоления мест расположения мостов и линий электропередач во время повышенного уровня воды в реках и каналах.
В танкере органы управления движением и подруливающим устройством 7 могут быть расположены в рулевой рубке 4, что позволяет повысить безопасность перевозки нефти или нефтепродуктов за счет большего удобства управления танкером. Управление подруливающим устройством 7 может осуществляться в аварийном режиме из помещения носовой электроаппаратной.
В танкере манифольды 6 могут быть соединены между собой трубопроводом 5 погрузки-разгрузки нефти или нефтепродуктов.
Такое соединение возможно осуществить с использованием электродуговой сварки.
В танкере переточные клинкетные задвижки могут быть оборудованы ручным приводом, расположенным на главной палубе 15, или электрическим или гидравлическим приводом, что позволяет повысить безопасность загрузки и разгрузки танкера.
Танкер может быть оборудован спасательными средствами: спасательной танкерной шлюпкой свободного падения 26, дежурной шлюпкой 27, спасательным плотом спускаемого типа, спасательным плотом сбрасываемого типа, спасательными кругами, спасательными жилетами, гидротермокостюмами, что приводит к повышению безопасности экипажа.
Танкер осуществляет загрузку, перевозку и выгрузку нефти или нефтепродуктов следующим образом.
К грузовым манифольдам 6 присоединяются внешние трубопроводы. Через грузовые манифольды 6 по трубопроводу 5 танки 2 загружаются нефтью или нефтепродуктами. Во время загрузки возможно открытие переточных клинкетных задвижек. После загрузки танков 2 закрывается запорная арматура манифольдов 6 и трубопроводов 5 и отсоединяются внешние трубопроводы. Управление танкером осуществляют из рулевой рубки 4. После прибытия на место доставки к грузовым манифольдам 6 присоединяются внешние трубопроводы. Через грузовые манифольды б по трубопроводу 5 нефть или нефтепродукты выгружаются из танков 2 грузовыми электронасосами погружного типа. Во время выгрузки возможно открытие переточных клинкетных задвижек.
При переходах танкера с пустыми танками 2 в балластные отсеки 3 загружается забортная вода.
Во время плавания в акваториях рек и каналов при преодолении мостов, линий электропередач и тому подобных сооружений, шарнирно закрепленные фок-мачта 19, грот-мачта 20 и молниеотводные устройства 21 могут изменять угол наклона, и позволяют преодолевать танкеру участки акваторий без касания указанных выше сооружений.
Во время навигационных аварий, типа посадки на мель или подводный камень происходит пластическая деформация внешнего корпуса 1 и снижается вероятность разрыва наружного корпуса 1. При
этом сохраняется непроницаемость танков 2 и предотвращается попадание нефти или нефтепродуктов в акваторию.
Использование двигательной установки, соединенной с двумя винтовыми движителями 11, рулевого устройства с двумя подвесными балансирными рулями 12 и подруливающего механизма 7 повышает маневренность при различных скоростях движения.
Из иллюминаторов рубки 4, экипаж наблюдает зазор между стенкой шлюза и танкером при преодолении шлюзов.
Скуловые кили 18 гасят колебания танкера во время волнения. Гофрированные переборки 13 и 14 и силовой набор 16 палубного перекрытия 15 гасят колебания жидкости, находящейся в танках, во время волнения и маневрирования танкера.
В случае аварии, приводящей к потоплению танкера, могут быть задействованы спасательные средства: спасательная танкерная шлюпка свободного падения 26, дежурная шлюпка 27, спасательный плот спускаемого типа, спасательный плот сбрасываемого типа, спасательные круги, спасательные жилеты, гидротермокостюмы.