USD ЦБ — 57,27 −0,15
EUR ЦБ — 67,91 +0,18
Brent — 57,24 −0,16%
пятница 20 октября 06:25

Наука и технологии // Машиностроение

Танкер - проектирование и строительство

12 февраля 2015 г., 00:00Neftegaz.RU3319

Они исполины глубокого синего моря. Великаны, поддерживающие ритм современного мира. Они - супертанкеры, и они перевозят СПГ - сжиженный природный газ.

Постройка супертанкера и обеспечение сохранности его груза - вот основная задача инженеров. Потому что энергосодержание судна груза эквивалентно 60 бомбам, сброшенным на Хиросиму. Чтобы эти огромные суда были безопасными, требуется точная инженерная работа и сложная наука. Только когда каждая часть корабля сделана на славу, он займет место среди других супертанкеров - морских супер сооружений.

Южная Корея - страна, которая производит 75 % всех СПГ супертанкеров в мире. В этом бизнесе высокая конкуренция. Один из лидеров в этой индустрии - фирма Samsung - гораздо более известная производством электроники. В ней также есть отдел, занимающий передовую позицию в проектировании и строении супертанкеров. Их задача проста - как можно быстрее построить побольше судов, при этом не пренебрегая безопасностью. Сроки становятся жестче, потребность в энергии растет с каждым днем. Эти перевозящие гиганты имеют жизненно важную роль в поддержании функционирования нашего современного мира.

Супертанкер

Рождение современных технологий в строительстве супертанкеров

Супертанкеры находятся на вершине технологий, они одни из крупнейших судов и конечно это их делает очень интересными в плане инженерной работы.

Рождение самого современного супертанкера Samsung начинается здесь - в доках. Заказанный малазийской корпорацией, он будет называться Сери Амана, что означает «Королевские Честь и Надежность». Его строительство будем сложным и непрерывным. Каждый сантиметр судостроительной верфи площадью 3 млн квадратных м2 будет задействован в его постройке.

Действительность этой индустрии выражается фразой «Время - деньги». Любая ошибка или задержка может вызвать огромные денежные потери. Супертанкеры, подобные этому, могут быть проданы за более чем 200 млн долл США . Так что, чем быстрее они будут построены, тем больше денег можно будет получить.

Супертанкер

Строительство супертанкера происходит в несколько особых этапов.

Судно разбивается на 6 огромных секций, называемых мега блоками, которые могут весить до 3 тыс тонн. Каждый мегаблок строится и з отдельных блоков, которые могут весить до 1 тыс тонн. Когда каждый мега блок закончен, их сваривают чтобы создать каркас супертанкера.

Внутренняя часть супертанкера оснащена четырьмя массивными изолированными отсеками, спроектированными для перевозки СПГ. Громадный мотор оснащен трубами для перекачки сжиженного природного газа с корабля и обратно.

Супертанкер

В конце концов, жилые отсеки и корабельный мостик установлены на свои места. Довольно просто строительство переходит от меньшего к большему.

После окончания строительства наш супертанкер будет составлять 282 м в длину , 33 м в высоту , 42 м в ширину и будет весить 75 тыс т.

Верфь компании Samsung является второй по величине в мире. Все, что с ней связано, измеряется в огромных количествах. В год сюда доставляется 900 тыс т стали. Более 3 тысяч кг риса потребляется 20 тысячами рабочих ежедневно. А на завершение супертанкера Сери Амана потребуется более 1 млн чел/час. Первая смена начинается ровно в 7:30 утра, и рабочие направляются в назначенные им секции, расположенные по всей верфи.

Супертанкер

Когда ты попадаешь на корейскую верфь, особенно туда, где занимаются строительством СПГ супертанкеров, больше всего впечатляют ее размеры. Видны огромные блоки, расположенные вокруг части многих кораблей по всей верфи, и все расставлено, упорядочено. Просто увидеть уровень работы, кипящей здесь - это уже потрясающе!

Первый этап строительства супертанкера Сери Амана - подготовка и нарезка стали. Подъезжает баржа с огромными листами термически обработанной стали весом в 6 т каждый. Это тяжелее чем два нью-йоркских такси. Четыре тысячи пластин, как эта, будут спаяны вместе, чтобы создать корпус нашего супертанкера.

Супертанкер

Это начало тяжелой беспрестанной работы, которая продолжится 1.5 г и превратит отдельные куски стали в гигантский супертанкер. Каждый стальной лист должен соответствовать определенным параметрам: 2 см в толщину, 14 м в длину и 4 м в ширину. Только когда технический специалист будет доволен правильными размерами, стальной лист могут отправить на чистку и обработку. Нельзя терять ни минуты. Жесткие сроки означают, что эта сталь нужна прямо сейчас. Без постоянных поставок на верфи наступил бы застой.

Супертанкер

Следующий работник отвечает за превращение термически необработанной стали в корпус достаточно прочный для супертанкера. Сначала мощные струи воды смывают ржавчину и грязь. Следующий шаг - печь, в которую сталь помещают, чтобы равномерно нагреть до определенной температуры и подготовить ее к следующему этапу - дробеочистке. Здесь тысячи крошечных частиц бомбардируют сталь - это удаляет всякие дефекты и примеси. После этого сталь покрывается неорганическим цинково-силикатным грунтом, это защитит сталь во время обработки и приводит к высвобождению меньшего числа токсинов в процессе нарезки.

Супертанкер

Стальная пластина теперь готова к работе. Она проходит последнюю проверку. Даже на столь раннем этапе строительства бригада знает судьбу этой пластины. Она на ряду с другими 4000 тысячами будет отправлена через всю массивную верфь, где небольшая армия рабочих будет рабочих-автоматов и подъемных кранов будет работать изо всех сил, чтобы сформировать из этих пластин и секции, которые спустя месяцы будут напоминать части супертанкера.

Супертанкер

Каждый отдельный член бригады должен быть сосредоточен: из-за любой ошибки проект может отклониться от графика, выйти из бюджета и безопасность судна может оказаться под угрозой. Одно слабое место в сварке или нарезке может сделать части супертанкера уязвимыми, а это нельзя допустить при таком летучем грузе, как сжиженный природный газ.

Супертанкер

В 1944 г целых 2,5 км2 Кливленда были сравнены с землей когда взорвался резервуар в котором хранился СПГ. При этом погибло 130 человек и сотни остались без крыши над головой. Выжившие говорили, что зона выглядела как место военных действий.

​Для чего используются супертанкеры

Энергия необходима для жизни на нашей планете. Представьте себе мир, где остановились все машины, города погрузились во тьму, а заводы прекратили производство. Супертанкеры перевозят самый важный источник жизненной силы земли через океаны к далеким континентам. Но так как запасы нефти иссекают, мир ищет новые источники топлива и новые способы их перевозки. Решение этой задачи сжиженный природный газ и суда для их перевозки - СПГ супертанкеры. Запросы увеличились от 56 млн т (10 лет назад) до ошеломительных 130 млн т/год в 2005 г. Некоторые эксперты предсказывают, что количество увеличится втрое за следующие 10-15 лет, при этом обнажиться серьезная проблема - недостаток транспортных средств для перевозки СПГ, чтобы удовлетворить спрос. Природный газ находят в месторождениях по всему миру. Его добывают бурением на суше или на море, затем транспортируют по трубопроводу на установки, где он разжижается, там его конденсируют в жидкость при температуре -160 С.

Супертанкер

В жидком состоянии супертанкеры могут перевозить его по всему земному шару, чтобы выгрузить на регазифицированной установке, где СПГ возвращают его естественное состояние. Потом через газопровод он доставляется на фабрики и дома. Эта высокотехнологичная операция требует высокотехнологичной транспортировки. Но удержать на плаву и привести в действие корабль крупнее Титаника это сложная проектно-конструкторская задача. Рабочий и технические специалисты верфи зависят от инженеров из исследовательской лаборатории, которые предоставляют им самые оптимальные чертежи супертанкера. Только когда инженеры уверены, что их разработки оправдаются себя, информацию отправят в производственные помещения, где опытные рабочие удостоверятся, что все металлические пластины соответствуют форме корабля. Каждая пластина должна быть сделана с точностью до миллиметра, только тогда ее можно отправить на следующую строительную стадию - нарезку стальных заготовок.

Супертанкер

Нарезка и сварка стали осуществляются в огромном ангаре: 73 подъемных крана, 11 автоматов и тысячи рабочих. Каждому дано определенное задание, чтобы привести Сери Аману в форму. Это очень длительная операция. Каждый рабочий и каждая машина играют критическую роль.

Шон Бонд ( главный инженер американского бюро судоходства) Они методичные, опытные и они следуют установленным процедурам, которые были выработаны, чтобы сделать все добросовестно и быстро настолько быстро, насколько это возможно.

Супертанкер

Точная информация из чертежей отправляются в заводской цех, где опытные технические специалисты следят за тем, как автоматы нарезают листы до установленных размеров. Автоматы осуществляют нарезку стальных пластин при температуре 3,5 тыс С. Каждая деталь жизненно важная деталь супертанкера подобная ячейке паззла.

Шон Бонд (главный инженер американского бюро судоходства) Точность важна. На судне осуществляется проверка качества. Если что то не сделано в соответствии с параметрами то это должно быть переделано.

Супертанкер

Только когда технические специалисты уверены, что задача выполнена предельно точно, стальные детали отправят в сварочную секцию, где их соединят между собой, и они будут все увеличиваться в размерах, создавая новое поколение транспортировщиков топлива которые перевозят СПГ.

Супертанкер

Супертанкер Сери Амана сейчас состоит из маленьких стальных секций, которые называют строительными блоками. Каждый из них уникален и специально сконструирован для определенного положения. 98 из них будут соединены в 6 мега блоков, чтобы сформировать корпус Сери Амана. Чтобы перевозить большие секции, нужны большие машины. Некоторые машины выдерживают до тысячи тонн стали. Эти грузовые машины чудовищных размеров постоянно находятся в движении. Доставка этих блоков в нужное место и нужное время требует еще более сложного подъемного устройства - мега крана. Без этих гигантов работа на всей верфи остановилась бы.

Супертанкер

Работа крановщика одна из самых стрессовых на верфи. Она требует 100% сосредоточенности. Любая ошибка может стать роковой. Так что во избежание ошибок крановщики работают 4х часовым сменам. На земле сотрудники службы безопасности проверяют, чтобы ни один рабочий не оказался под блоками судна при сборке.

Супертанкер

Шон Бонд (главный инженер американского бюро судоходства) Безопасности превыше всего. Там много чего происходит. Много большого тяжелого оборудования двигается вокруг. Нужно быть постоянно начеку.

Блок необходимо переместить как можно быстрее. Чем дольше он находится в воздухе, тем дольше задерживается движение на земле, замедляя работу всей верфи, но это никогда не делается в ущерб безопасности. Каждый рабочий знает, насколько опасными могут быть маневры при таком весе и размере. Так что, если сотрудник службы безопасности говорит вам держаться подальше, вы делаете это.

Супертанкер

После того, как блок будет опущен, часть верфи возобновляет работу.

Эта огромная секция всего лишь часть Сери Аманы. Для формирования мега блока ее нужно соединить с другими строительными блоками. Шесть мега блоков сформируют Сери Аману. Это огромные секции поперечного сечения корабля, построенные и оборудованные по отдельности. Внутри бригада рабочих занята над внутренней частью. В конце концов, эта секция будет соединена с другим мега блоком. Но соединение этих 6 гигантских секций является одним из самых сложных и потенциально опасных этапов всего строительства. Супертанкер Сери Амана сейчас находится на 6м месяце строительства, которое продлится 18 месяцев. Она приближается к ключевой стадии - стадии строительства в сухом доке. Все 6 мега блоков должны быть доставлен в этот док для сварки.

Супертанкер

Шон Бонд ( главный инженер американского бюро судоходства) Для большинства из этих проектов существует свой определенный порядок, а это значит что один определенный элемент должен быть закончен раньше другого.

На другой стороне верфи ожидает хвостовая часть или кормовая секция, весящая 3тыс т. Слишком тяжелая для подъемных кранов, но не для кранов морских портов. Они могут поднять 3,6 тыс т. Но такая подъемная сила обходится недешево. Использование одного из них стоит 30 тыс долл США/сутки. Но возникает одна серьезная проблема - сильные ветра. Слишком опасно поднимать мега блок. Каждый из тросов подъемного крана рассчитан на определенную нагрузку. Если порыв ветра создаст слишком сильное движение, то вес распределится неравномерно, что может привести к разрыву троса. Если разорвется один, могут разорваться и все. Это поставит под угрозу жизни рабочих на земле и на подъемном кране.

Супертанкер

Эти задержки дорого обходятся компании Samsung, которой все равно приходится платить за подъемный кран. Даже хуже этого - это значит, что следующая стадия строительства в сухом доке не может продолжаться, как планировалось. Сотрудник службы безопасности внимательно наблюдает за условиями.

Ветер немного стих, но работа остановлена. Ставки слишком высоки и перенос отменен. Впервые работа над Сери Аман отстала от графика.

Рассвет, наступил следующий день. Прогноз погоды плохой, но условия считаются довольно безопасными для осуществления супер подъема. Появилась новая проблема. Это гигантское сооружение должно отправиться в сухой док номер 2 более чем за 1 км отсюда. Этот процесс занимает обычно как минимум 3 часа. Но в связи с тем, что строительство выбилось из графика и прогноз погоды на вторую половину дня не утешительный. Бригада решает перенести мега блок за рекордное время.

Супертанкер

На земле рабочие быстро выбивают огромные стальные опоры, которые поддерживают 3 тыс тонн мега блока. Крановщики проверяют, чтобы все тросы были на своих местах и чтобы огромный вес был распределен безопасно. Наконец, пришло время поднимать. Мега блок, сконструированный для моря, парит в воздухе! Крановщик маневрирует этой колоссальной конструкцией над водой. Буксир тянет его по направлению к сухому доку. Любой порыв ветра или техническая ошибка могут вызвать катастрофу. И стоить миллионы. Вся верфь задействована, чтобы совершить рекордный мега подъем. Корма сейчас в нескольких метрах от дока, но здесь в игру вступает напряжение. Крановщик должен поместить эту часть в нескольких сантиметрах от остального корпуса. Слишком большая брешь, и их будет нельзя спаять между собой, что означает новые задержки. Этого компания себе не может позволить.

Супертанкер

В сухом доке сотрудники службы безопасности и инженеры проверяют, все ли на своих местах, чтобы крановщик мог начать опускать мега блок в определенное место. Блок медленно опускается.

В конце концом он опущен с точностью до миллиметра. 3 тысячи тонн перемещены на 1 км менее чем за час. Это рекорд! И через считанные минуты начинается процесс сварки мега блока с остальной частью корпуса.

Супертанкер

Работа над супертанкером Сери Амана вновь идет по расписанию. Рабочие наполняют водой сухой док. Потребуется закачать 150 млн л воды прежде, чем Сери Амана можно будет спустить. Этого достаточно, чтобы заполнить 60 бассейнов для олимпийских игр. На следующее утро Сери Амана впервые в жизни соприкоснулся с водой. Буксиры убирают стены сухого дока, а работники службы безопасности проверяют, готово ли судно к спуску на воду. Лоцман буксира убеждается, что пути безопасны.

Супертанкер

Последние проверки завершены. Сери Амана спускается на воду. Даже несмотря на то, что буксиры в 100 раз меньше, им все равно удается вывести супертанкер из сухого дока. Впечатляющее и завораживающее зрелище! Супертанкер сейчас у пристани и готов к самой важной части своего строительства - установке 4 массивных грузовых отсеков для сжиженного газа. Внутри его корпуса рабочие возвели 500 тыс т строительных лесов. В каждом из 4 грузовых отсеков, в которых находится СПГ, поддерживается температура -165 С необходимая для того, чтобы газ конденсировался в жидкость. У каждого отсека емкость порядка 42тыс м3. Этого объема достаточно, чтобы обеспечить энергией на 1 день город размером с Вашингтон.

Супертанкер

Хранение газа в жидком состоянии означает, что его можно перевести в большом количестве. Это делает данные супертанкеры более экономичным и прибыльными, поэтому они могут доставлять клиентам больше топлива. Если бы природный газ не хранился в жидком виде, то супертанкер должен был бы быть в 600 раз больше. Гавань не смогла бы принять и одно такое судно.э

Супертанкер

Сохранение этого бесценного жидкого груза в течение всего путешествия длинной в 27 тыс км означает, что нужно строить отсеки с особой надежностью.

Шон Бонд (главный инженер американского бюро судоходства) У СПГ несколько особенностей, которые могут представлять опасность для судна. Низкие температуры представляют опасность для конструкции кораблей - для стали, если она соприкоснется с ним. Также существует опасность возгораний и взрыва газа, так что система хранения разработана так, чтобы уменьшить возможность возникновения этих опасностей и увеличить контроль над ними.

Супертанкер

Каждый миллиметр из 42 тыс м3 внутренних отсеков должен быть изолирован. Соприкосновение с природным газом, находящимися под низкими температурами может ослабить внутреннюю и внешнюю обшивку корабля, сделав весь корабль уязвимым.

Внешний корпус представляет первой слой защиты. За внутренним корпусом находится пенополиуретановая изоляция, а потом еще барьере и еще больше пенополиуретана, за которым следует слой древесины, а затем самая важная часть - мембрана из нержавеющей стали . Нержавеющая сталь более устойчива к низким температурам и менее подвержена коррозии.

Супертанкер

Это похоже на термос, предназначенный для поддержания температуры груза, благодаря которой он остается в жидком состоянии, так что рабочие должны обеспечить полное покрытие всех грузовых отсеков нержавеющей сталью. Крошечная щель может поставить под угрозу все и вся.

Поскольку от безопасности зависит так много, сварочные работы должны происходить предельно точно. Верфь нанимает на работу опытных сварщиков, и разработала новую серию автоматов. Чтобы сделать то, что нужно и там где нужно, робот паук использует лазер и точно спаивает около 2000 отдельных пластин, которые сформируют мембрану из нержавеющей стали. Это помогает обеспечить сохранность груза, но это не единственная мера безопасности.

Супертанкер

Эти грузовые отсеки огромны! Некоторые по 45 м в длину и 40 в ширину. Когда корабль выходит в море, внутри отсеков поднимаются огромные волны, так что система герметизации должна быть действительно прочной, чтобы противостоять тем силам, которые ударяются об нее, пытаясь пробить брешь.

Любая ошибка в расчетах может вызвать опасные инерционные силы, создаваемые сильным колебанием миллионов галлонов жидкости. Повсюду в грузовых отсеках рабочие устанавливают мониторные датчики, которые будут передавать информацию об условиях в грузовых отсеках. Эта информация будет отслеживаться 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, во время каждой поездки.

Супертанкер

На установку уходит более 9 месяцев. Все 4 грузовых отсека проходят проверку на безопасность. Работа над грузовым отсеком номер 3 почти закончена. Строительные леса убраны, в глубине танкера нержавеющая сталь очищена и проверена на наличие повреждений. А выше сварщики и автомат работают вместе, чтобы каждая часть грузового отсека была выполнена идеально. Спустя тысячи чел/час он, наконец, появляется во всей своей красе.

Супертанкер

Когда эти отсеки полностью заполнятся то супертанкер Сери Амана будет весть 125 тыс т. Перевозка такого большого веса требует огромной мощности. В одной из секций ведется работа над моторным отделением. Бригада специалистов занята обустройством территории: они тщательно проверяют, чтобы все части были построены в соответствии с чертежами. Последние этапы сварки и строительства идут по графику. Инспекторы по технике безопасности по 2 раза проверяют каждый сантиметр, чтобы обнаружить любые дефекты. Это огромное пространство будет сердцем супертанкера Сери Амана. Несмотря на то, что это флагманское судно, построенное при помощи современной науки и оснащенное техникой 21 века, оно будет приводиться в движение огромной паровой турбиной. В 270 тонном бойлере вода будет нагреваться до 500С. Перенасыщенный пар будет вращать турбину, что приведет в движение огромный гребной винт.

Супертанкер

До запланированной даты окончания строительства Сери Амана остается всего месяц. Напряжение велико. Если какие либо дефекты обнаружены, они должны быть устранены, а это отсрочит подписание контракта и окончательный платеж. Потребуется всего 40 человек экипажа, чтобы управлять супертанкером. Этот супертанкер уже не крепость из поцарапанной стали, которой он был несколько месяцев назад, теперь его покрасили. По всему кораблю тянется 39 км система труб определенной формы, при помощи которой СПГ будет перекачиваться С и НА корабль. Моторное отделение преобразилось. Чистое и готовое к работе. Турбина установлена. Она весит 293 т и будет движущей силой. Жилой модуль и мостик тоже готовы. В открытом море экипаж не будет испытывать неудобств. У них у всех будут спальни с собственным туалетом и ванной. Судно оснащено игровой комнатой и лифтом. На судне находятся современная кухня с профессиональным поваром, который готовит качественную еду для капитана, его помощников и экипажа. Но Сери Амана не роскошный круизный лайнер. Все эти 40 человек экипажа представляют собой команду, отвечающую за безопасную доставку груза в нужное время. Это сложная задача, особенно для капитана.

Супертанкер

Капитан Пол Стил Быть капитаном корабля огромная ответственность. Пожалуй, вы должны обладать долей пессимизма чтобы ожидать худшего, что может произойти и заранее предотвратить это. Нельзя делать поблажек, все сводится к безопасности перевозчика СПГ.

На мостике располагаются современнейшие навигационные системы и устройства предупреждения, которые засекут любое судно поблизости и сообщать руководству ближайшего порта и береговой охране их точное местонахождение. Сложный радар также засечет любую угрозу. СПГ супертанкеры подобные Сери Амана могут быть потенциальной мишенью для современных пиратов.

Существует большое количество грабителей авантюристов, которые пытаются пробраться на борт незамеченными и украсть как можно больше ценностей, чтобы затем быстрее скрыться. Существует и другая опасность. В наши дни каждый международный корабль является мишенью для террористов. В сфере торговли СПГ используют код в системе безопасности. Каждое судно должно выработать свой собственный план по обеспечению безопасности, которого она будет придерживаться.

Супертанкер

Главная защита - убедиться, что другое судно не сможет подойти настолько близко к танкеру, чтобы вызвать проблемы. Если возникает ощутимая угроза, то помощник капитана может воспользоваться аварийной системой вызова службы безопасности и подать сигнал бедствия. Другой мерой безопасности являются камеры замкнутой системы телевиденья, которые следят за всем судном. Судно также проверяется экипажем на предмет наличия любых нарушений в системе безопасности.

Супертанкер

По мере того, как мировые океаны становятся все более оживленными, столкновения вызывают все большие опасения. Технологически сложные радары могут засечь любые суда в радиусе 193 км. Если штурман считает, что возможно столкновение, то другое судно будет предупреждено, его попросят сменить курс. Что они обычно и делают - размеры играют значение на море. Подобному СПГ супертанкеру, идущему полным ходом потребуется 14 мин, чтобы остановиться. Важно, чтобы капитан и экипаж изучили каждую часть Сери Аманы прежде, чем вышли в море. Будет проведено несколько тестов и проверок. Только после того, как проверки будут окончены, судно будет готово выйти в море. Потребовалось 18 месяцев непрерывной работы, чтобы превратить кучу железа в супертанкер Сери Амана. Было использовано 4000 стальных пластин, 240 км проводки, 30 км труб и 330 тыс л краски.

Супертанкер

Ширина судна составляет 33 м, высота 42 м, а длина 282 метра. Если его полностью заполнить СПГ, то оно будет весить 125 тыс т. Несмотря на суровые условия и график, судно прошло все проверки и инспекции и было признано готовым к плаванию.

Супертанкер

Контракт о доставке подписан. На борту капитан поднимает малазийский флаг, тем самым показывая, что он командует судном и что Сери Амана теперь действующий супертанкер, стоимостью более 200 млн долл США. Сери Амана вскоре заполнит свои огромные отсеки СПГ и занять место среди других супертанкеров.

Супертанкер


Neftegaz.RU context