Новости нашей компании

Архив новостей       Управление подпиской

 

10.09.16 10:57
На Международном Симпозиуме в Копенгагене был представлен концепт сахалинских железнодорожных паромов - ледоколов

С 4 по 8 сентября 2016 года в Копенгагене (Дания) прошел 13-ый Международный Симпозиум по вопросам проектирования судов и других плавучих сооружений (PRADS).
 
После официальных конгрессов по конструкции судов и морских сооружений - ISSC, PRADS считается "номер 2" по значимости в неофициальном мировом рейтинге кораблестроительных научных конференций.
 
В работе PRADS приняли участие более 400 ученых из разных стран - Германии, Дании, Франции, Китая, Норвегии, Кореи, Японии, Хорватии, США, Индии, Сербии, Украины, Канады, Малайзии, Австралии, Бразилии, Италии, Турции, Финляндии, Эстонии, Британии, Швеции, Сингапура, Испании, Тайваня, Португалии. Всего было представлено 132 доклада.
 
Специалисты Морского Инженерного Бюро - профессор, доктор технических наук Геннадий Егоров и первый заместитель генерального директора, главный конструктор Игорь Ильницкий выступили с докладом "Design study of icebreaking ferry for Sakhalin island".
 
В докладе отмечалось, что более 75% всех грузовых перевозок и около 25% пассажирских перевозок между островом Сахалин и материковой частью Российской Федерации обеспечивает морская железнодорожная грузопассажирская паромная переправа "Ванино - Холмск".
 
Первая очередь существующей переправы "Ванино - Холмск" была торжественно открыта 27 июня 1973 года, вторая очередь - в 1985 году. Протяженность расположенной в Татарском проливе линии - 140 морских миль. Поскольку ширина сахалинской железнодорожной колеи 1067 мм отличается от общероссийской, в порту Холмск осуществляется замена тележек.
 
Интересно отметить, что в действительности переправа, обеспечившая надежную связь между островом и материком, появилась еще в 50-е годы прошлого столетия. На нее были поставлены построенные в 1956 и 1958 году на Амурском судостроительном заводе паромы проекта 728П "Забайкалье" и "Приамурье".
 
Сегодня на железнодорожной паромной линии "Ванино - Холмск" работают три парома первого ограниченного района плавания проекта 1809 "Сахалин-8", "Сахалин-9" и "Сахалин-10". На калининградском заводе "Янтарь" в период с 1972 год по 1992 год всего было построено десять таких паромов. Семь из них после полной выработки ресурса были списаны. Понятно, что срок службы оставшихся судов не безграничен и необходимы новые паромы для замены.
 
По оценкам специалистов ДНИИМФ, основными проблемами существующих дизель-электроходов типа "Сахалин" являются недостаточная мореходность; избыточный расход топлива на чистой воде от дополнительного сопротивления носового винта; недостаточная маневренность при заходе в порт Холмск из-за фактически одновальной установки и в силу отсутствия подруливающих устройств; плохой обзор из рубки; "развалы" электросхемы; низкая экономическая эффективность.
 
Недостаточная ледопроходимость и снижение эксплуатационных показателей работы действующих паромов типа "Сахалин" в связи с физическим износом корпуса и судового оборудования привели к тому, что время перехода парома увеличилось с 8 часов до 14-18 часов.
 
С конца 90-х годов, с открытием автомобильного сообщения из Ванино с городами Хабаровск и Комсомольск-на-Амуре Сахалинское пароходство приступило к перевозкам на линии не только железнодорожных вагонов, но и автотранспорта, в первую очередь автопоездов со скоропортящимися и другими потребительскими грузами, доля которых неуклонно растет. По оценкам экспертов, к 2025 году потребность в перевозках грузов между Сахалином и материком составит около 9,2 млн. тонн груза за счет увеличения сбыта угля из Углегорского района, необходимости завоза строительных материалов для новых объектов электроэнергетики и перерабатывающей промышленности.
 
При этом оставшихся трех судов с учетом их ограничений по мореходности периодически не хватает для обработки заявленного объема груза уже сейчас. Например, в ноябре-декабре 2010 года ОАО "РЖД" было вынуждено объявить конвенцию - запрет погрузки грузов в адрес сахалинских потребителей, так как уже скопилось в ожидании погрузки на остров более 1100 вагонов. Причина - плохая погода, из-за которой паромы (тогда их было еще четыре) простояли 26 дней, а в остальные дни половину вместимости пришлось отдать автопоездам. И такие конвенции случаются в осенне-зимний период практически каждый год.
 
По заказу Федерального агентства морского и речного транспорт Министерства транспорта Российской Федерации Морским Инженерным Бюро был разработан новый концепт автомобильно-железнодорожного парома ледокольного типа неограниченного района плавания нового поколения с двухвальной четырехдвигательной силовой установкой и тремя подруливающими устройствами для линии "Ванино - Холмск" проекта CNF11CPD, учитывающий опыт работы существующих судов и условия линии.
 
Новый концепт является результатом комплекса исследований, проведенных в 2012-2013 годах Морским Инженерным Бюро, во взаимодействии с ведущими отечественными и иностранными научными институтами, включая Акер Арктик технолоджи (рекомендации по обводам, испытания в ледовой бассейне), ЦНИИ морского флота (экспертиза технических решений на всех стадиях, формирование обводов, экономические расчеты и моделирование эксплуатации), Крыловский государственный научный центр (испытания буксировочные, самоходные, мореходные, а также проверочные в ледовом бассейне), проектно-конструкторское бюро вагонного хозяйства ОАО "РЖД" (проверка возможности перевозки подвижного состава на пароме).
 
Предполагается, что новые паромы будут работать с использованием существующих старых паромных причалов, и, какое-то время, параллельно с действующими паромами типа "Сахалин", постепенно их вытесняя.
 
Следовательно, схема накатки и расположения вагонов (четыре колеи по ширине), ширина парома, система соединения с мостом остается неизменной.
 
При этом ограничение по условиям Холмского порта не позволяют существенно увеличить длину и осадку судна.
 
Существующие железнодорожные паромы имеют первый ограниченный район плавания. Новые паромы имеют неограниченный район плавания и соответственно не имеют ограничений по погоде.
 
Паромы типа "Сахалин" имеют по ОДНОМУ винту ФИКСИРОВАННОГО шага в носу и в корме. Вполне нормальное решение для конца 60-х годов, когда паром проектировался (тогда это еще использовалось в практике судостроения из-за больших проблем с изготовлением мощных и надежных подруливающих устройств в СССР, сейчас же - это просто архаика).
 
В гидрометеорологическом отношении негативной особенностью Холмского морского торгового порта являются тягуны на внутренней акватории; стоячие волны, затрудняющие заход судов; течения вдоль берега, которые быстро разворачивают тихоходные суда на входе в порт. Вследствие этого обычной практикой в последнее время стал заход судов в порт, на повышенных скоростях хода, что повышает вероятность столкновений и навалов, создает дополнительное волнообразование и противоречит общим представлениям о безопасности плавания в портах. Поэтому паромы нового типа должны иметь управляемость, обеспечивающую безопасный заход в порт Холмск.
 
Отсюда тактика захода в порт Холмск - проскочить на хорошем заднем ходу в акваторию порта (у него ведь нет возможности "парировать" боковые усилия от ветра, от волнения, от течения - винты ведь в ДП, соответственно, на малом ходу рули бесполезны - его может просто снести в сторону).
 
Следует также отметить, что значительная часть установленного на паромах типа "Сахалин" оборудования снята с производства.
 
Тактика захода современного парома в порт Холмск в соответствии с его возможностями совершенно другая.
 
Новому парому для обеспечения его управляемости не требуется опасный заход в порт на высоких скоростях. Паром движется в порту кормой вперед на скоростях меньше 3 узлов, при которых не наблюдается снижение эффективности подруливающих устройств.
 
Площадь парусности нового парома (боковой профиль) в самом неблагоприятном варианте при неполной осадке 6,5 м и с автопоездами на верхней палубе составляет около 2250 м2. При самом неблагоприятном направлении ветра (перпендикулярно диаметральной плоскости) только с работающими подруливающими устройствами (тяга 3х76 кН) паром может противостоять ветру со скоростью 18 узлов с нулевым (!!!) перемещением. С учетом сопротивления дрейфу и работы винто-рулевого комплекса (двухвальная установка) допустимая скорость такого ветра значительно возрастает.
 
Принятые решения позволяют обеспечить самостоятельную швартовку и длительное движение задним ходом по стесненной акватории портов Ванино и Холмск, проход ворот порта Холмск задним ходом на скорости, обеспечивающей устойчивое управление судном.
 
Для сведений, характеристики управляемости нового судна, нормируемые Правилами РС: параметр устойчивости на курсе E1 = 0,048, параметр эффективности на мелководье E2 = 0,080, параметр прямолинейности движения при штормовом ветре E3 = 0,079. При этом характеристики устанавливаемых на судне рулей: нормативная эффективность одного руля Ep = 0,062. Суммарная эффективность рулей судна составляет 2 х Ep = 0,124. Таким образом, эффективность управляемости судна 0,124 / 0,080 = 1,55, что более чем в 1,5 раза больше нормативно требуемой.
 
Ходовое время на линии "Ванино - Холмск" у парома составляет приблизительно 80-90% кругового рейса - примерно около 20 часов в сутки. Поэтому корпус получил обводы достаточно скоростного судна и одновременно обеспечивает сезонную самостоятельную работу в тяжелых льдах.
 
Скорость нового парома CNF11CPD составляет 18 узлов при 85% использованной мощности двигателей (существующие суда имеют скорость около 16 узлов). За счет хорошо известного (для европейских паромов) решения на проекте CNF11CPD на каждый винт работают по два главных двигателя, что позволяет на экономическом ходу держать скорость в 12 узлов, на полном - 18 узлов. Обводы корпуса были разработаны с помощью компьютерного моделирования и проверены в опытовых бассейнах ЦНИИ Крылова и Акер Арктик.
 
Особенностью функционирования паромной переправы "Ванино - Холмск" является сезонная самостоятельная работа в сложных ледовых условиях - 3-4 месяца в году на коротком участке перехода (в районе п. Ванино) складывается тяжелая ледовая обстановка. При появлении "ледовой реки" в порт Ванино разрешается заход судов с ледовой категорией ARC 5 и выше.
 
Но, как показывает происшествие с танкером "Игрим" с ледовой категорией УЛ (ARC 5) и мощностью главного двигателя 7,8 МВт, когда он был прижат "ледовой рекой" к припою на дистанции 3 кабельтова от береговой черты, в тяжелых случаях требуется категория УЛА (ARC 7).
 
В зиму 2011-2012 года простои 143 судов в ожидании погоды составили 299 суток, в 2013 году ледовые ограничения по классу объявлялись на 52 дня, в 2014 году - на 26 дней.
 
Как показывает анализ условий эксплуатации, во время зимне-весенней навигации перспективное судно должно двигаться со скоростью около 6-8 узлов в ровном льду толщиной 80 см и со скоростью около 3 узлов в ровном льду толщиной 1,0 м.
 
В итоге, в результате проведенных исследований получены характеристики ходовых качеств автомобильно-железнодорожного парома проекта CNF11CPD в ледовых условиях: по результатам испытаний в бассейне предельная ледопроходимость на переднем ходу при скорости V = 3 узла составит 1,16 метров, при скорости V = 6 узлов составит 0,84 метра, на заднем ходу при скорости V = 1,5 узла составит 0,68 м. Кроме того, конструктивно носовая и кормовая оконечности спроектированы по более высокой ледовой категории (Arc 7). В совокупности с ледопроходимостью на уровне ледокола Icebreaker6 это позволяет обеспечить (в отличие от существующих судов) самостоятельную работу нового парома в тяжелых ледовых условиях на коротком участке перехода (примерно до 30 миль в районе п. Ванино). В свою очередь это позволит избежать значительных простоев парома в ожидании общей ледокольной проводки, либо избыточных расходов в случае индивидуальной проводки.
 
В свое время паромная переправа строилась для обслуживания железнодорожных перевозок, но в последнее время все большую часть на паромных маршрутах стала занимать перевозка автомобильного транспорта. Появился новый вид груза - тяжелые трейлеры (фуры) и легковые автомобили. В связи со строительство автодороги Лидога - Ванино доля перевозок автомобильного транспорта будет расти. Помимо перевозок автомобилей и трейлеров у грузоотправителей имеется еще один потенциально новый для паромной линии вид груза: контейнеры и ролл-трейлеры с тяжелой техникой. Поэтому при сохранении функции перевозки железнодорожных вагонов (протяженность рельсовых путей 440 пог. м при 420 на существующем), в 2,6 раза выросла вместимость по автомобилям (1036 пог. м против 394 на существующем). В итоге на новом судне можно разместить 48 грузовых автомобилей с полуприцепами, имеющим длину 12-13,5 м и дополнительно 28 легковых автомобилей.
 
Для обеспечения суточного рейса судна и соблюдения постоянного расписания требуется ограниченное время стоянки судна в порту, т.е. полная грузовая и пассажирская обработка судна должна осуществляться в течение 2 часов. Для этого на судне применяется кормовая схема накатной грузообработки посредством берегового железнодорожного моста.
 
Помимо кормовой схемы грузообработки, однозначно привязанной к терминалам портов Ванино и Холмск, установлена бортовая рампа для работы с накатной техникой прямо на причал, что позволяет применять новое судно, например, для коммерческих рейсов в Японию. В концепт заложена возможность работы по загрузке автопоездов и легковых автомобилей непосредственно на верхнюю палубу парома с береговых эстакад, которые предполагаются построить во время реконструкции терминалов линии.
 
Пассажировместимость существующих паромов востребована полностью, так как из-за высокой стоимости авиабилетов именно паром стал единственно возможным способом пассажирских сообщений для большинства населения Сахалина.
 
Выбранное в новом проекте количество пассажиров (200 человек) отражает пиковую потребность линии в сезон отпусков и назначено по предложению правительства Сахалинской области, которому принципиально важно обеспечить решение социальной задачи по отдыху населения региона.
 
Установленное на судно оборудование позволяет работать на переходе как на полных, так и на долевых режимах нагрузки, проводить требуемое техническое обслуживание главных двигателей без вывода парома из эксплуатации.
 
Таким образом, по техническому заданию Росморречфлота и в творческом взаимодействии с ведущими отечественными и иностранными исследовательскими институтами Морским Инженерным Бюро был создан проект CNF11CPD автомобильно-железнодорожного парома-ледокола нового поколения для линии "Ванино - Холмск", который обеспечивает по сравнению с существующими судами типа "Сахалин":
 
• повышенные грузовые свойства (вместимость по грузовикам в 2,6 раза больше);
• не имеет ограничений по погоде (неограниченный район плавания);
• может работать в тяжелых ледовых условиях (во льду толщиной 80 см скорость около 6-8 узлов и во льду толщиной 1,0 м скорость около 4,5 узлов);
• в состоянии выполнять самостоятельные (несколько раз в сутки) швартовки без буксирного обеспечения, длительное движение задним ходом по стесненной акватории порта Холмск;
• выдерживает суточный цикл кругового рейса (скорость в эксплуатации 18 узлов);
• 2-х часовую стоянку при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.
 
Новый концепт перевозит до 200 пассажиров и может перевозить опасные грузы.
 
Международный Симпозиум по вопросам проектирования судов и других плавучих сооружений (PRADS) имеет 39-летнюю историю, начиная с первого Симпозиума PRADS, проведенного в Токио в 1977 году.
 
Симпозиумы PRADS проводились каждые три года, начиная с 1989 года: в Токио (1977), Токио / Сеуле (1983), Трондхейме, Норвегия (1987), Варне (1989), Ньюкасле (1992), Сеуле (1995), Хагге, Нидерланды (1998), Шанхае (2001), Любек-Травемюнде, Германия (2004), Хьюстоне, США (2007), Рио-де-Жанейро (2010), Чханвоне, Южная Корея (2013).