книги из ГПНТБ / Юнитер А.Д. Повреждения и ремонт корпусов морских судов

б порожний недегазированный танк магниевого анода на танкере «Егорьевск»). Применение магниевых анодов после этой аварии было запрещено Регистром СССР.

Чтобы проверить версию о возможном падении в танк какоголибо предмета, были проведены специальные эксперименты. Для практической имитации условий взрыва различные предметы сбрасывали с башни на дно взрывной камеры, содержащей горя­ чую смесь воздуха с пропаном (главным компонентом паров сы­ рой нефти). Башня имела высоту, равную глубине танка. На дне взрывной камеры помещали типичные элементы конструкций днища, смоченные водой, для создания условий, близких к судо­ вым во время мойки танков. Многократно сбрасывали различные предметы весом, равным весу самого тяжелого из применяемых анодов (исключая, разумеется, магниевые аноды, которые запре­ щены для использования в танках наливных судов). Из 500 сбрасываний не было зарегистрировано ни одного случая вос­ пламенения горючей смеси.

В некоторых странах высказывали предположения о том, чю во время мойки возможно выбрасывание водяной струей какойлибо детали моечной машины либо попавших в трубопровод ку,-

взрывной камере только один раз (из 200). В дальнейших сериях опытов произошло четыре воспламенения на 250 падений.

Однако при испытаниях на падение снаряда на влажную цель, а также при опытах со снарядами из легкого сплава (на супер­ танкере «Конг Хоокон VII» в нижней части танка имелись детали арматуры из легкого сплава) воспламенения не произошло.

Эти опыты, как и анализ расследования аварий на других судах, указывают на крайне малую вероятность воспламенения по причине удара.

Была исследована возможность самовоспламенения паров сы­ рой нефти от паровых змеевиков обогрева груза. На танкере «Марпесса» паровые трубопроводы к змеевикам отстойного танка проходили через центральный танк № 5. Согласно показаниям экипажа затонувшего судна, в момент аварии змеевики обогрева груза были включены. Поэтому была исследована вероятность воспламенения газовой смеси в центральном танке № 5 от паро­ вого трубопровода.

Вообще говоря, с точки зрения вероятной картины разрушения корпуса супертанкера «Марпесса», предположение о взрыве з центральном танке № 5 весьма реально, прежде всего потому, что вследствие мгновенного разрушения поперечных переборок этого танка’сразу сообщаются между собой насосное и машинное от­ деление с группой кормовых грузовых танков (№ 5 и 4 как ми­ нимум). Такое предположение можно обосновать, во-первых, тем, что при взрыве, как правило, разрушаются переборки и палуба, во-вторых, тем, что судно затонуло кормой без крена.

50

Опыты, проведенные в лабораторных условиях, но с учетом масштабного эффекта, дают минимальную температуру самовос­ пламенения для паров сырой нефти (Кувейтской и Катар-Марин- ской) порядка 230°С. В реальных условиях температура пара (это доказано опытами) не могла подняться до такой величины.

Наряду с другими предполагаемыми причинами взрывов на су­ пертанкерах в печати высказывалось мнение о возможном воз­ никновении искры в момент образования большой трещины в танке из-за высоких напряжений. Причем не исключена воз­ можность образования такой трещины именно при наличии в

ков были обнаружены большие трещины, единственной причиной возникновения которых были признаны высокие напряжения в отдельных узлах корпуса. Трещины в различных корпусных кон­ струкциях внутри грузовых танков наблюдались и ранее, причем в больших количествах (до нескольких сотен). Но все они отно­ сились к разряду усталостных и коррозионных, поэтому не пред­ ставляли такой опасности, как трещины, возникшие вследствие чрезмерно высоких напряжений в конструкции. Между этими ви­

супертанкерах признано образование электростатического заряда, вызванного струями горячей воды при мойке танков. Были вы­ сказаны предположения, что туман, возникающий при разруше­ нии водяных струй моечной машины, несет электростатические заряды. Эти заряды могут образовывать в пространстве танка электростатическое поле, которое, в свою очередь, достигая оп­ ределенной величины, дает электрический разряд с образованием воспламеняющей искры.

Исследования, проведенные европейскими, американскими и японскими группами на 16 супертанкерах, а также на береговых цистернах, показали образование электростатического, заряда неожиданно высокого уровня. Однако пока еще нет достаточных доказательств того, что статический заряд такой величины может вызвать воспламенение газовой смеси во время мойки.

Норвежский Веритас придерживается того же мнения, считая наиболее вероятной причиной взрывов на супертанкерах образо­ вание в танках статического электричества. Применяемая на су­ пертанкерах система очистки и мойки танков от остатков нефте­ продуктов за счет использования большого количества распыляе­ мой воды способствует образованию в танках так называемых

51

«грозовых туч». В том случае, когда в танке образуется взрыво­ опасная смесь газа и воздуха, взрыв от малейшей искры стано­ вится неизбежным.

По данным аварийных карт, накопленных Норвежским Веритасом за последние 15 лет, ежегодно происходило 15—26 слу­ чаев взрывов на танкерах. И хотя, по мнению специалистов этой организации, в настоящее время не наблюдается тенденции даль­ нейшего увеличения числа аварий вследствие взрывов, потери тоннажа и материальный ущерб от таких аварий неуклонно рас­ тут из-за увеличения размеров танкеров.

Однако представители страховых компаний не настрое­ ны столь оптимистично. В частности, по мнению одного из членов комитета Ллойда (председателя Ассоциации спасения), причина трех взрывов на супертанкерах в конце 1969 г. неясна и поныне (спустя 1,5 года).

Действительно, аварии последних лет, в том числе и на сверх­ крупнотоннажных танкерах и комбинированных судах балкерахнефтерудовозах (типа ОБО), позволяют говорить о растущей и пока нерешенной проблеме. Аварийная статистика 1971 г. также свидетельствует об этом.

По сообщениям печати, в феврале 1971 г. вследствие взрыва

том, вечно бурном, районе Бискайского залива, где затонуло мно­ жество кораблей.

Примерно в это же время эхо от взрыва на комбинированном нефтерудовозе -(типа ОБО) «Оушн Бридж» вновь разнеслось по всему миру, напомнив о нерешенных проблемах обеспечения без­ опасности супертанкеров. Авария на «Оушн Бридж» произошла в тот момент, когда нефтерудовоз приблизился к терпящему бедст­ вие танкеру «Бритиш Комет», сидящему на подводных камнях с затопленным машинным отделением. Огромной силы взрыв в рай­ оне насосного отделения и трюма № 9, расположенного перед кор­ мовой надстройкой, и последующий пожар полностью вывели судно из строя, причинив ему большие повреждения.

Нефтерудовоз «Оушн Бридж» дедвейтом 113 370 т был постро­ ен в 1970 г. на судостроительной верфи Сумитомо (Япония). В момент аварии судно совершало балластный переход из Роттер­ дама, где была выгружена сырая нефть, в порт Пепель за рудой. Грузовые трюмы после выгрузки нефти не были дегазированы. Поэтому после завершения спасательных работ для обеспечения безопасной буксировки аварийного судна и возможности захода в порт потребовалось заполнить все трюмы инертным газом (азо­ том) от переносного генератора, смонтированного на буксире.

Когда в конце февраля 1971 г. аварийное судно было прибук­ сировано в Лиссабон для ремонта, облегченно вздохнули не толь­ ко владельцы этого новейшего и дорогостоящего комбинирован­ ного нефтерудовоза, но и страховщики. Стоимость такого судна

52

составляет 16—20 млн. долл., а застраховано оно было на сумму в 10,5 млн. долл. Для волнений имелись основания — у всех была свежа в памяти гибель «Марпессы».

Почти одновременно с аварией на «Оушн Бридж» произошел взрыв п пожар на другом специализированном судне «Юниверс Патриот» дедвейтом 157 600 т для перевозки наливных и нава­ лочных грузов (типа ОБО). Судно получило в результате аварии настолько большие повреждения корпуса, что, по предваритель­ ным данным, для замены разрушенных взрывом и пожаром кон­ струкций потребовалось 11 000 тстали.

Взрывы на «Оушн Бридж», «Юниверс Патриот», «Фернкастл» необъяснимы по сей день.

Таким образом, несмотря на обширные исследования, прове­ денные нефтяными компаниями и другими организациями, до настоящего времени не найдено кардинального решения этой проблемы.

Где же выход из столь серьезного положения? Выход есть, и, собственно, он не нов. Поскольку в громадных тапках супер­ танкеров невозможно избежать образования статического элек­ тричества во время мойки, то одним из возможных путей решения проблемы является установка оборудования для получения инерт­ ных газов из выхлопных газов котлов с целью заполнения по­ рожних грузовых танков при балластных переходах и мойке. Сей­ час этот способ находит все более широкое применение как на вновь строящихся судах, так и на существующих.

Например, крупнейший в мире танкер «Ниссеки Мару» дед­ вейтом 372 400 т оборудован системой инертных газов. Имеющее­ ся на судне оборудование позволяет получать 30 000 м3 инертного газа в час, что, таким образом, устраняет риск возникновения по­

Какие же меры были приняты на существующих судах и, в первую очередь, на супертанкерах? Прежде всего, базируясь на проведенных исследованиях, был наложен запрет на работы по мойке танков в открытом море, особенно на тех судах, где не обо­ рудована система заполнения танков инертным газом. Известно, например, что судоходная компания «Шелл», которой принадле­ жала «Марпесса», запретила своим танкерам мойкѵ танков еще в 1970 г.

В настоящее время перед процессом мойки танки обязательно заполняют азотом, причем работы эти производят в порту. Такой метод, безусловно, повышает безопасность танкеров в период мойки, однако имеет и свои недостатки, связанные с удорожанием содержания супертанкеров, так как работы по мойке занимают как минимум два-три дня.

Для мойки супертанкеров применяют мощные моечные маши­ ны. Например, на судостроительной верфи Лиснаве (Лиссабон), предназначенной для ремонта таких танкеров (сухой док для су­

53

ны десятью моечными машинами с подачей 300 г/ч горячей воды.

§ 11. ПОВРЕЖДЕНИЯ КОРПУСОВ ТАНКЕРОВ

Известно, что полностью загруженный танкер с точки зрения возникновения взрыва представляет собой относительно меньшую опасность, чем танкер с порожними, но недегазированными грузо­ выми танками. Аварийные повреждения корпусов танкеров убе­ дительно свидетельствуют об этом. Правда, по размерам и харак­ теру повреждения конструкций танкеров при плавании в полном грузу также достаточно значительны. Проследим это на примере танкера «Олимпик Хилл» дедвейтом 21 300 т.

В результате столкновения с другим судном на полноетыб за­ груженном сырой нефтью танкере произошел взрыв и возник пожар в районе грузовых танков № 1 и 2 левого борта. •

Повреждения корпуса распространились на весь район левого борта и палубы судна, начиная от бака и кончая грузовым тан­

трюма, бортовых и центральных грузовых танков № 1, 2 и 3. Поскольку все повреждения находились в надводной части

корпуса, ремонт танкера был выполнен на плаву. Масса заме­ ненных блочным методом конструкций составила 350 т. Отметим, что для загруженного танкера при подобных повреждениях возни­ кает опасность перелома корпуса. В данном случае исход аварии можно считать благополучным, так как на танкере «Олимпик Хилл» разрушенными оказались только носовые танки. Вероятно, будь танкер в балласте с недегазированными танками, разруше­ ния корпуса вследствие взрыва могли привести к более тяжелым последствиям.

Иногда сравнение повреждений корпусов, особенно при оди­ наковой причине аварии, весьма полезно. Интересно проанализи­ ровать, в какой степени конструктивные изменения влияют на характер и объем повреждений, а также на последствия аварии.

Касабланка произошел взрыв в грузовом танке № 5 (централь­ ном). В результате взрыва получили серьезные разрушения кон­ струкции в смежных танках (рис. 10).

Ремонт поврежденных конструкций состоял в замене 500 м2 наружной обшивки и 1000 м2 палубного настила. Длительность докового ремонта составила два месяца. Разумеется, в наше вре­ мя такие сроки стоянки судна в доке неприемлемы, хотя в те го­ ды они были рекордными по скорости ремонта.

54

Сравнивая повреждения от взрыва, происшедшего более 15 лет тому назад на танкере «Маре Нострум», с аварийными повреж­ дениями супертанкеров, отметим прежде всего резкое возраста­ ние размеров повреждений. Если на танкере «Маре Нострум» длина пробоины составляла околоНО—12 м, то на супертанкерах «Конг Хоокон VII» и «Мактра» она увеличилась примерно в

Рис. 10. Разрушение корпуса в результате взрыва среднетоннажного танкера «Маре Нострум»

10 раз (100 и 149 м соответственно), т. е. пропорционально воз­ растанию дедвейта.

Повреждения и ремонт супертанкера «Мактра». Супертанкер «Мактра» в результате взрыва и последовавшего за ним пожара

размеры пробоины в главной палубе, чтобы оценить масштабы

55

ским проливом у Юго-Восточного берега Африки. Разрушения корпуса привели к полной потере судном мореходности.

Для возможности самостоятельного перехода танкера из Юж­ ной Африки через Индийский океан в Японию был выполнен вре­ менный ремонт корпуса в Дурбане. Объем и стоимость ремонта соответствовали размерам танкера и его разрушениям: общая масса установленных конструкций составила 1500 т, стоимость ремонта — 1 млн. рэндов (500 000 ф. ст.). В целом временный ре­ монт продлился шесть месяцев.

Прежде чем приступить к резке и сварке, пришлось произве­ сти большой объем работ по мойке, зачистке и дегазации тан­ ков. В этой необычайно трудоемкой операции по зачистке разру­ шенного танкера было занято более 200 человек, работавших круглосуточно. Всего было удалено с судна более 4700 т остатков нефти.

В процессе очистки и после ее завершения и дегазации тан­ ков районы корпуса, особенно в центральных танках, тщательно обследовали с целью выяснить причину взрывов. Более месяца потребовалось для подготовки корпуса к огневым работам, ко­ торые начались в начале апреля 1970 г. вырезкой разрушенных участков палубы.

Для восстановления продольной и поперечной прочности кор­ пуса на время перехода через океан было принято решение об установке на палубе мощных коробчатых балок в продольном и поперечном направлениях (рис. 12).

Основную продольную прочность верхней палубы судна (раз­ меры 325X47,2X24,5 м), имеющего вырез в палубе размером 150X33 м, обеспечивали два продольных непрерывных комингса коробчатой конструкции длиной 152 м. Эти основные продольные

56

связи были изготовлены из 32 секций, каждая из которых была высотой 3 и шириной 2 ,и.

Для обеспечения поперечной прочности такого «открытого» корпуса были установлены 13 поперечных бимсов-распорок, при­ варенных к продольным комингсам. Между собой бимсы-рас­ порки были перевязаны разрезными продольными балками

(одна балка в диаметральной плоскости и по две с каждого борта).

Рис. 12. Конструкция временных подкреплений палубы в районе пробоины танкера «Мактра».

До начала сварочных работ были взяты необходимые анали­ зы металла оставшихся конструкций верхней палубы, которые подвергались воздействию высокой температуры при пожаре. В основном проверке подлежали такие качества стали, как свари­ ваемость с имевшейся в наличии листовой сталью. На танкере для листов верхней палубы применяли при постройке сталь по­ вышенной прочности категории «А» Регистра судоходства Ллойда. Испытания образцоз, сваренных из имевшейся на верфи стали с листами палубы танкера, дали положительные результаты.

До начала работ по вырезке разрушенных конструкций, в про­

танков, в том числе установлено пять рамных связей с наружной стороны корпуса.

57

Последовательность выполнения работ была такова: заготовленные в цехе секции продольного комингса устанавли­

вались на палубе, начиная с кормы по направлению в нос. После подгонки и стыкования каждую секцию приваривали к предыду­ щей (перед ее приваркой к палубе);

поперечные бимсы-распорки длиной 33 м устанавливали на ме­ сто при помощи крана, закрепляли на болтах, а затем привари­ вали к продольным комингсам угловым сварным швом калибром 12,5 мм; нижний поясок бимса-распорки приваривали к листам палубы;

Г

Нодая часть

Рис. 13. Разделение средней части танкера на блок-секции 1, 2, 3 при ремонте

устанавливали разрезные продольные рамные балки тина карлингсов, стыковали их и сваривали.

После окончания временного ремонта танкер своим ходом со­ вершил переход из Дурбана (Южная Африка) через Индийский океан в Японию, где ему предстоял ремонт в полном объеме на верфях компании «Мицубиси».

Основной объем ремонта заключался в восстановлении раз­ рушенных конструкций корпуса, а также поврежденного оборудо­ вания и систем на палубе, в районе танков и насосного отделе­ ния на общей длине около 145 м. В эту длину включена секция,

том числе насосного) до кормовой части центрального грузового танка № 2 (рис. 13).

В связи с большим объемом разрушенных конструкций приш­

же фирмы в сухом доке корпус был разрезан на три секции. Но­ совая секция и поврежденная средняя часть корпуса после за­

58

топления дока были выведены, в то время как кормовая часть ос­ талась в доке. Поврежденные конструкции кормовой части танке­ ра были восстановлены на плаву на заводе Хоммоку (блок 3).

Когда вновь изготовленная средняя часть корпуса была при­ буксирована из Нагасаки в Иокогаму, здесь (в обратной после­ довательности) были состыкованы и сварены три части кор­

пуса.

Рис. 14. Разрушения конструкций палубы вследствие взрыва на танкере «Конг Хоокон»

Супертанкер «Мактра», прибывший к причалу верфи 1 октября 1970 г., был сдан владельцам после ремонта 19 марта 1971 г. [41], т. е. спустя 15 месяцев после аварии, потребовавшей заме­ ны стальных конструкций общей массой 13 000 г.

Повреждения и ремонт супертанкера «Конг Хоокон VII».

Поврежденный в результате взрыва корпус супертанкера был_ от­ ремонтирован в сухом доке судоремонтной верфи «Лиснаве» (Лис­ сабон) секционно-блочным методом.

При взрыве в верхней палубе танкера образовалась пробоина длиной 100 м. Временный ремонт корпуса был выполнен на пла­ ву в Дакаре. Кроме местных подкреплении набора в районе пов­ режденных грузовых танков, с целью обеспечения достаточной прочности корпуса при переходе из Дакара в Лиссабон, вдоль

59