Продление навигации
Значительная часть прибрежной территории России, перспективная с точки зрения морской коммерческой деятельности, находится в районах с традиционно низкими зимними температурами, серьёзно затрудняющими судоходство. В их числе комплекс крупнейших морских портов страны в Финском заливе – Санкт-Петербургский, Усть-Лужский, Выборский, район Северного Морского пути, нефте- и газоносные районы на Приразломном и Штокманновском месторождениях. Замерзание моря в этих районах делает коммерческое судоходство невозможным в продолжении пяти-восьми месяцев в году.
ООО «ТВЭЛЛ» предлагает технологию обеспечения круглогодичной навигации на замерзающих фарватерах путем создания на судовом ходе специального режима аэрации.
Аэрированная зона (водо-воздушная завеса) специальной конфигурации и интенсивности, позволяет активно воздействовать на ледяной покров, уменьшая его толщину или полностью разрушая. Данная технология основана на прокладке по морскому дну трубопровода из полимерного материала, в который под заданным давлением нагнетается воздух. Особенности конструкционных материалов, из которых изготавливаются полимерные трубы, позволяют пропускать нагнетаемый воздух сквозь стенки труб, благодаря чему над трубопроводом создаётся облако пузырей из воздуха. Поднимаясь к поверхности, воздух увлекает за собой воду из придонных слоёв, имеющую постоянную температуру +4 градуса С. Тем самым обеспечиваются условия для растапливания льда любой толщины.
 |
 |
Рис. 1 Физическая реализация стандартного пневмотического волнолома
Создание аэрированных зон производится устройствами типа пневматического волнолома. Подобный метод был известен и ранее, более того, опытные образцы устройств данного типа изготавливались в единичных экземплярах и испытывались на натурных экспериментах в СССР, Англии, Швеции, США и Канаде. Ширина майны, образующейся при работе пневматической установки, зависит от удельного расхода истекающего воздуха, глубины заложенной трубы, характера распределения температур по глубине водоёма, температурного и ветрового режима над его поверхностью и т.д. Для поддержания майны в незамерзающем состоянии необязательна непрерывная работа пневматической установки. Периоды активного режима её работы (нагнетание воздуха) продолжительностью от 10 мин (при t◦ ≈ –10◦C) до 1,5 час (при t◦ ≈ –30◦C и ниже) могут без снижения эффекта сменяться паузами длительностью 1,5–2,5 час. Следует отметить, что полыньи (майны) лучше поддерживать не полностью свободными ото льда, а покрытыми тонкой его коркой, так как теплоотдача с поверхности льда в несколько раз меньше, чем с открытой водной поверхности. Опыт показывает, что для поддержания судового хода шириной равной глубине заложения рабочей трубы при глубинах водоёма H = 15–20 м и температуре придонных слоёв воды 3–4◦C, потребный удельный расход воздуха составляет всего около 2 нл/мин на 1 пог. м.
Рис. 2 Формирование течений жидкости от одной трубы, уложенной на дно
Рис.3. Водо-воздушная завеса от прозрачной трубки.
Ранее широкое использование данной технологии казалось нерентабельным, в том числе, ввиду значительных энергозатрат, которые требовались на интенсивное проталкивание воздуха в отверстия перфорированных трубок, расположенных на глубине.
Разработки ООО «ТВЭЛЛ» в этой сфере позволили снизить энергопотребление устройства в 5-7 раз за счет применения специальных труб из полимерного материала.
Таким образом, предлагаемая нами, технология продления навигации обеспечивает возможность эксплуатации водного транспорта на протяжении всего года, что обеспечивает возможность отказаться от замены типа перевозки грузов с водного транспорта, являющегося наиболее выгодным, на другие, менее выгодные, виды транспорта.
До сих пор для обеспечения бесперебойного функционирования логистического сектора было необходимо, либо содержать 2 параллельные транспортные инфраструктуры (водный транспорт – для летнего периода, наземный – для зимнего), либо использовать в зимний период дорогостоящие ледоколы.
Теперь, благодаря разработанной ООО «ТВЭЛЛ» технологии продления навигации, отпадает необходимость в содержании как дополнительной транспортной инфраструктуры на зимнее время года, так и в необходимости использования ледокола.