Достигая дальних горизонтов

Компания «ABB Marine», ведущий поставщик электрических движителей для ледокольных судов, заявляет, что в сфере разработки технологий, удовлетворяющих самым жестким требованиям, предстоит еще большая работа.

Согласно оценкам геологических исследований, проведенным США в 2008 г., потенциал районов Северного Полярного Круга составляет 90 миллиардов баррелей неразведанных промышленных запасов нефти, 1670 триллионов кубических футов промышленных запасов природного газа и 44 миллиарда баррелей промышленных запасов сжиженного природного газа, сосредоточенных на территории 25 геологически определенных районов.

Эти запасы составляют примерно 22% всех неразведанных промышленных запасов в мире. Ожидается, что приблизительно 84% из них будут разведаны в ходе разработок морских месторождений.

В то время как на мировом судостроительном рынке наблюдается застой в связи с чрезмерным количеством заказов на фоне мирового экономического кризиса, основополагающая потребность в судах, способных работать в подобных жестких условиях, очевидна. Например, российский газовый гигант «Газпром» официально заявил, что для разработок российских морских месторождений, запланированных до 2020 г., потребуется размещение заказов на более чем 10 эксплуатационных морских платформ, 50 танкеров и прочих специализированных судов, а также по крайней мере на 23 газовоза для сжиженного природного газа.

В прошлом году Международная ассоциация классификационных обществ (МАКО) выпустила свод унифицированных правил строительства судов, предназначенных для эксплуатации в водах с ледяным покровом, в том числе и в районах с возможным наличием многолетнего льда. Но, будучи прогрессивными, эти правила ни в коем случае не являются определяющими по отношению ко всем аспектам проектирования судов для эксплуатации в жестких условиях.

Одним из основных решений проблемы повышения надежности работ, проводимых в удаленных районах с ледяным покровом, стало применение электрических движителей. Для судов, эксплуатирующихся в условиях льда, необходим высокий крутящий момент на валу винта, а отличительной особенностью электрического движителя является его способность развивать максимальный крутящий момент в диапазоне от нулевой скорости до полной мощности. Если лопасти гребного винта наталкиваются на глыбы льда, электродвигатель поддерживает вращение винта более эффективно, чем дизельный двигатель такой же мощности. Непрерывность вращения винта дает больше возможностей для навигации в условиях ледяного покрова.

Между тем, поскольку хорошая маневренность в условиях льда становится все более обязательным условием, движители «Azipod», обладая способностью вращаться на 360 градусов, которая позволяет извлечь максимальный крутящий момент и полную тягу в любом направлении, а также способностью выдерживать быстрые изменения тяги и большие ударные нагрузки в процессе размалывания льда, доказали свою незаменимость.

Оба эти решения являются ключевыми продуктами, производимыми компанией «ABB Marine», чей опыт в области обеспечения электрическими движителями ледокольных судов берет свое начало с 30-х годов прошлого века, при этом технологии компании применяются на более чем 80 ледокольных судах. В то же время движители «Azipod» компании «АВВ» используются на 26 судах с ледовым классом 1A Super и выше и имеют наработку более 870000 часов. Опыт компании распространяется на суда, построенные для эксплуатации на Великих озерах, Каспийском, Карском, Печорском, Охотском, Белом, Балтийском и Баренцевом морях и на реке Дунай.

В целом, компания «АВВ» – это единственный поставщик, который производит весь спектр энергетических и движительных устройств, включая системы генерации и распределения электроэнергии, приводы движительных установок и подруливающие устройства.

Развитие концепции «Azipod» предоставило новые возможности в области проектирования судов. Например, изделия «Azipod» производства «АВВ» были выбраны для применения на танкерах двойного действия «Mastera» и «Tempera», спроектированных Kvaerner-Masa Yards (сейчас STX Europe) и построенных Sumitomo Heavy Industries для Fortum Shipping. На этих судах, каждое из которых оборудовано установкой «Azipod» на 16 МВт, впервые было реализовано конструктивное решение танкеров двойного действия, позволяющее передвигаться носом вперед на чистой воде и кормой вперед на покрытой льдом воде, что обеспечивает оптимальные эксплуатационные показатели в обоих случаях.

Последними проектами, на которых используется оборудование «АВВ», являются три нефтеналивных танкера, построенных Samsung Heavy Industries для «Совкомфлот», первый из которых, «Василий Динков», был выпущен в январе 2008 г.

В перспективе, свидетельствующей о том, что «АВВ» также является ключевой фигурой на потенциально значимом российском судостроительном рынке, последние проекты поставщика включают системы обеспечения для двух танкеров снабжения водоизмещением 70000 т, которые в настоящее время строятся предприятием «Адмиралтейские верфи», г. Санкт-Петербург, также для поставки в «Совкомфлот». Как и «Василий Динков», эти суда («Михаил Ульянов» и «Кирилл Лавров») оборудуются для работы в Печорском море.

В то время, как «Tempera» и «Mastera» эксплуатируются в районах с относительно мягкими ледовыми условиями, данные суда предназначены для курсирования между платформой «Приразломное» и Мурманском на скорости до 16 узлов и нерегулярных рейсов по Атлантике. Эти суда длиной 259 м строятся в соответствии с критериями ледового класса LU 6 по российскому морскому регистру для работы в условиях толстого однолетнего льда. Кроме того, на этих судах будут реализованы преимущества концепции динамического позиционирования, которая предъявляет серьезные требования к резервированию в движительной системе и маневренности судна. Работающее от четырех главных двигателей Wärtsilä 9 L 38, каждое судно будет включать в себя сдвоенные тяговые установки «Azipod» мощностью 8,5 МВт с винтом диаметром 5,6 м и приводом «АВВ» по новейшей технологии ACS6000.

Основываясь на долгосрочном опыте, компания-разработчик технологии свела воедино все основные классификационные общества, чтобы представить результаты четырехлетнего изучения установок «Azipod», смонтированных на грузовом судне «Норильский никель» и судне-снабженце «Феско Сахалин».

Измерения сил и вибраций, воздействующих на установки «Azipod», смонтированные на «Феско Сахалин», были проведены в период с 2005 по 2008 гг. в Охотском море недалеко от острова Сахалин и нефтяной платформы «Орлан». Измерения на судне двойного действия «Норильский никель» длиной 169,5 м и водоизмещением 14500 т, оборудованном одинарной установкой «Azipod» мощностью 13 МВт, были сделаны в процессе регулярного маршрута между Мурманском и Дудинкой в российском Карском море в 2006–2009 гг.

Samuli Hänninen, глава отдела организации сбыта «ABB Marine», отметил, что одной из ключевых целей данного мероприятия было изучение того вклада, который можно внести в разработку закономерностей воздействия льда посредством полномасштабных измерений в реальных условиях ледовых нагрузок и вибраций, воздействующих на установки «Azipod».

Как отметил г-н Hänninen, для установок «Azipod» необходимого диапазона мощности, использующихся в условиях льда, основными расчетными параметрами являются тяга двигателя, ледовый класс и расчетные ледовые условия согласно классификационному обществу, требования к превышению крутящего момента гребного электродвигателя, а также тип судна, основные характеристики и назначение судна. Эти параметры и их сочетания являются главными факторами, определяющими конструкцию составных частей и размер оборудования установок «Azipod». Как правило, для приведения движительной системы в соответствие с требованиями каждого проекта существует необходимость в тесном сотрудничестве между «АВВ», проектировщиком судна, и классификационным обществом на ранних этапах проектирования.

Различия между требованиями, предъявляемыми классификационным обществом к различным ледовым классам, и различными техническими требованиями каждого проекта зачастую приводит к необходимости создания установки «Azipod» по индивидуальному заказу.

«Следовательно, – говорит г-н Hänninen, – подобные измерения крайне важны, т.к. все чаще ожидается, что суда будут эксплуатироваться в условиях многолетнего льда большей толщины и при этом будут оборудованы винтами, выдерживающими максимальные нагрузки при столкновении с торосами и, в крайних случаях, при перемалывании льда».

Хотя классификационные общества, разумеется, предъявляют более жесткие требования к судам, предназначенным для работы в условиях многолетнего льда, чем выше силы, воздействующие на корпус судна и движительную систему, тем выше расчетные требования к самому корпусу, всей движительной системе, лопастям винта и механическим свойствам движителей на пилоне.

«Действительное эксплуатационное назначение судна и бортовая система измерения параметров льда также могут оказывать влияние на критерии и требования к конструкции судна», – утверждает г-н Hänninen.

Растущая потребность в судах, способных работать в самых удаленных районах и экстремальных условиях нашла отражение в намерениях крупных нефтяных компаний и североамериканских судовладельцев создать абсолютно новый флот ледоколов и танкеров для работы в море Бофорта. Количество судов, которые будут построены для этого проекта, все еще уточняется, т.к. анализ всей предстоящей транспортной цепочки еще не завершен. Однако г-н Hänninen говорит, что компания «АВВ» уже добилась значительных результатов в разработке движителей на пилоне в соответствии с ожидаемыми требованиями. По словам г-на Hänninen, подшипники и корпуса установок «Azipod» изготавливаются в более прочном исполнении, что напрямую связано с запросами, ожидаемыми в связи с проектом по морю Бофорта.

Опять же, если на рынке деятельность, связанная с судами для перевозки сжиженного природного газа, приостановилась, как уже было замечено, потребности России в газовозах-ледоколах неуклонно растут. «Мы следим за развитием проектов, связанных с газовозами для работы в Арктике», – говорит г-н Hänninen.

«В будущем ожидаются проекты по судам с малым ледовым классом (например, Shtokman) и высоким арктическим ледовым классом (например, Yamal). Требования и оптимальные решения для судов и движительных систем для различных проектов могут существенно расходиться».

ABB

P.O. Box 6540, Rodelokka, 0501 OSLO, NORWAY

Телефон: +4722872000

E-mail: jane-helen.pedersen@no.abb.com

Перейти к содержанию № 4(30) 2009

 

№ 4(30), 2009
Освоение океана и шельфа