Судовые дизель-электрические энергетические установки — Балтийский Ллойд

Судовые дизель-электрические энергетические установки

 

Жители нашей страны, те, кто не обременен наличием недвижимости, имущества и собственности в других странах, счетами в иностранных банках, «офшорами», содержанием родственников и содержанок разных полов и мастей в зарубежных юрисдикциях и прочей «санкционной дрянью», то есть обычные, нормальные российские — законопослушные граждане, как до 24 февраля текущего года, так и в виду происходящих вокруг нашей страны событий, не могут и даже не имеют права, не думать, как нам всем вместе обустраивать нашу Россию, здесь и сейчас и, в ближайшем, и, не очень, будущем. Ведь пройдет какое то время, «токсичка», «офшорка» и прочая «санкционка», исчезнут из нашей многострадальной Родины и будет необходимо, и даже уже необходимо, возрождать, уничтоженный «эффективными манагерами», российский торговый флот. «Эффективные манагеры» саркастически-искаженное и ничего не имеющее с оригинальным английским «Effectiv Manager» — это особый тип современных российских управленцев, которые в свободное от своей основной работы — «освоения» крупных сумм бюджетных средств, время, подрабатывают, точнее, топят самый крупный в стране плавдок, похищают большую часть «осваиваемых» ими средств, устраивают экологическую катастрофу на Таймыре и т. д. и т. п.

Несмотря на болтовню об импортозамещении, уже сейчас имеется возможность преодолеть «зависимость» (слово намеренно взято в кавычки, потому что, как ниже увидят читатели, ее по факту не существует, более того, никогда не существовало), отечественного судостроения от импортных судовых дизельных двигателей, которые   используются на грузовых судах в качестве судовых энергетических установок — СЭУ.

Не все читатели разбираются в судовых дизелях, да им это и без надобности, а так как «дьявол кроется в деталях», то мы в вкратце, пройдемся по основным отличиям, для ясности общей картины.

Двигатели внутреннего сгорания — ДВС, разделяются на двухтактные и четырехтактные. По скорости вращения коленчатого вала ДВС подразделяются на малооборотные (100 — 150 об/мин), среднеоборотные (300 — 600 об/мин) и высокооборотные (> 900 об/мин). Также двигатели бывают «реверсивные», то есть когда для дачи заднего хода, необходимо сначала остановить двигатель, а затем запустить его на задний ход, и нереверсивные — когда для дачи заднего хода, направление вращения гребного винта изменяется при помощи дополнительных устройств, без изменения и остановки работы двигателя, например, применение винта регулируемого шага — ВРШ или использование редуктора.

Двигатели большой мощности, как правило, двухтактные, реверсивные и передача мощности на гребной вал осуществляется напрямую, то есть, для дачи заднего хода, двигатель останавливают, затем, воздухом из пусковых баллонов, производится его запуск на задний ход. В общем, все просто, надежно, удобно, а главный недостаток — это ограниченное число последовательных пусков, так как количество воздуха в пусковых баллонах ограничено их размерами, кроме того, воздушные компрессоры имеют ограниченную производительность, могут быть изношены, а на многих судах, второй компрессор, может быть банально неисправен, потому что «эффективные манагеры» не хотят покупать запчасти и тратиться на его ремонт, однако ограниченное число пусков редко бывает критичным, по крайней мере для разумного Капитана-драйвера.

Однако, что рационально и приемлемо, с точки зрения эксплуатации, для малооборотных двигателей, не всегда рационально и эффективно для среднеоборотных и высокооборотных двигателей, которые в подавляющем большинстве, четырехтактные. В 50 и 60-е годы прошлого века (пусть читателя не отпугивает это короткое слово, так как по факту, это всего то 60 лет назад), еще выпускали судовые среднеоборотные реверсивные двигатели небольшой мощности, например, 6NVD — 48 AU, мощностью 660 л.с., которые устанавливали на грузовые суда смешанного река-море плавания, типа знаменитых «Балтийских», «Волго-Балтов» и «Сормовских», однако в последние пару десятков лет их выпуск прекратили, так как для двигателей небольшой мощности намного эффективнее делать их высокооборотными, а для дачи заднего хода или как называют моряки, «реверса», применять редукторы, системы ВРШ (в нее, кроме винта регулируемого шага, входит свой редуктор) или винто-рулевые колонки — ВРК. Правда отечественная промышленность, за последние 25 лет, в условиях «эффективного управления», настолько деградировала, что утратила технологическую способность и техническую возможность выпускать даже относительно простые системы, типа редукторов, не то что более сложные — ВРШ и, тем более, высокотехнологичные ВРК с системами электронного управления. 

Так как, на малотоннажных и среднетоннажных грузовых судах устанавливают двигатели небольшой мощности, то они всегда четырехтактные, средне или высокооборотные, нереверсивные, поэтому, для передачи мощности на движители (винты), устанавливают редуктор или ВРШ, или ВРК. 

Вкратце, мы рассмотрели главные отличия и особенности судовых дизелей и можем продолжить рассуждение о нашем отечественном, многострадальном, торговом судостроении.

Как мы упомянули выше, к настоящему времени, в отечественном торговом или гражданском судостроении, отечественные судовые дизели практически не используются, по крайней мере, при строительстве грузовых судов. На всех, построенных за последние 20 лет грузовых судах, смешанного река-море плавания, а морские грузовые суда за это время не строились, за исключением 2-х лесовозов на Амурском СЗ, установлены иностранные двигатели, преимущественно финские «Vartsila» и на некоторых судах проекта RSD59 и судах проекта RSD32M, установлены японские «Yanmar». Только на судах типа «Валдай», «Русич» и «Нева-Лидер» установлены редукторы, на судах остальных, более поздних проектов, включая танкеры, установлены немецкие ВРК компании «Shottel». О преимуществах и недостатках той или иной «компановки» системы СЭУ — двигательный комплекс, речь мы вести не будем, и не только потому, что неоднократно упоминали о них в наших статьях,  просто санкции «обнулили» все споры и сняли все вопросы, оставив один вековечный русский вопрос, нет, не «Кто виноват?» — на него ответ выше, а «Что делать?».

И снова, наш ответ будет кардинально отличаться от предлагаемого «эффективным управлением», так как тратить время на блуждание в формулировках «импортозамещения», разборе хитросплетений «логистических цепочек поставок», «перенаправлении потоков» и прочей бессмысленной «белиберды», просто не имеет смысла.

Хотя выражение, «альтернатива всегда имеется» весьма спорно, тем не менее, в наше случае, оно справедливо и как это не покажется парадоксальным, она, эта неосязаемая альтернатива, присутствовала вполне себе физически, все эти многострадальные 25 лет, причем была создана и доказала свою эффективность, десятилетия успешной эксплуатации. Проницательный читатель уже смекнул, что речь пойдет о том, что указанно у нас в заголовке статьи — о дизель-электрической установке.

Вкратце, классическая судовая дизель-электрическая силовая установка — ДЭУ (не путать с СЭУ — ох уж эти аббревиатуры), состоит из дизельгенератора, реверсивного (асинхронного) электродвигателя, вращающего гребной вал и системы управления. В последние 20 лет, внедрена и успешно эксплуатируется, более технологичная, но и более дорогая схема, в которой гребной вал и винт заменены на «азипод» (английская аббревиатура «Azipod», от слов azimuth — азимут и pod — капсула, гондола двигателя), разработанный и запатентованный компанией ABB — «Asea Brown Boveri», специализирующейся на выпуске высокотехнологичного электро- и энерготехнического оборудования, включая турбины и судовые движительные комплексы.

Классическая схема ДЭУ широко используется на отечественных дизель-электрических и атомных ледоколах, речных толкачах, а в Советском торговом флоте, на грузовых судах арктического плавания типа «А м г у э м а», последний представитель которых «Михаил Сомов» до сих пор находится в эксплуатации и принадлежит ФГУ Гидрометфлот (имеется и второе судно, но оно находится в «другом» ведомстве и мы о нем не упоминаем). Таким образом, имеется практически полностью отечественная ДЭУ, которую можно, без особых технических трудностей, устанавливать на отечественных грузовых судах, причем, нет необходимости создавать для нее отечественные высокооборотные дизели, так как они уже имеются в линейке российских двигателестроительных заводов, ну а электродвигатели сопоставимой мощности, на Ленинградской «Электросиле» создать, надо полагать, труда не составит.

Разумеется, в защиту ничегонеделания и пресловутого «импортозамещения» немедленно найдутся аргументы «мотивированных» недоспециалистов, которые будут приводить многочисленные аргументы против использования на грузовых судах смешанного река-море плавания классической ДЭУ, однако «суровая» действительность подтверждает разумность и рациональность их применения не только тем, что она эффективно эксплуатируется на ледоколах, речных толкачах и «осколках» могущего Советского торгового флота, но и …, совершенно верно, ее применением на «новострое» в канадской судоходной компании, новость о котором, собственно и стала той «последней каплей», подтолкнувшей меня сесть и написать эту статью. Уж кого, кого, а североамериканских судовладельцев и судостроителей, отнести к категории предпринимателей, которые будут швырять средства «на ветер», никак нельзя, а уж о их рационализм и коммерческая смекалка сомнениям не подлежит.

Канадский «новострой» и в правду заслуживает внимания, поближе с ним можно ознакомиться на сайте судоходной компании «Canada Steamship Lines», мы же ограничимся приведением основных преимуществ нового судна «Nukumi».

Новые дизель-электрические двигатели 3-го уровня (уровень по выбросам) и уникальный дизайн корпуса, способствую сокращению выбросов CO2 и повышают  энергоэффективность судна, что полностью «вписывается» в международные требования по сокращению выбросов «парниковых» газов и требований Главы VI, Конвенции МАРПОЛ (MARPOL 73/78), примерно, на 25% меньше парниковых газов и на 80% меньше вредных загрязнителей воздуха.

Применение ДЭУ позволяет уменьшить шум, производимый судном, что позволит защитить североатлантических китов и других морских млекопитающих в этом районе, а также улучшит условия обитаемости экипажа, что будет соответствовать требованиям другой международной конвенции КТМС — Конвенция о Труде в Морском Судоходстве 2006 (MLC — 2006). Трогательная забота о китах и других морских зверушках просто умиляет и, во время многократных посещений различные портов США, расположенных на побережье обоих океанов, была прекрасная возможность удостовериться, что забота не виртуальная, а реальная, например, к упоминаемым китам, даже приближаться нельзя, ближе, чем на 500 ярдов и в местах их скоплений, действует обязательная система оповещения о перемещении всех особей, а за нарушение предусмотрены огромные штрафы, а в шумном Майами, на протекающей через центр города речке, среди бела дня, преспокойно плавают и вкушают морскую травку, огромные ламантины — милейшие морские существа, которые сохранились именно благодаря заботе людей, кстати будет упомянуть, что в России подобные существа, только вида дюгоней, так называемые «Стеллеровы коровы», тоже водились, давно, на Командорских островах, только за двадцать восемь лет, с 1741 по 1768 год, русские промышленники их варварски истребили и, извиняюсь за не совсем литературное слово, «сожрали», с тех пор их, ни там, ни где-либо еще у российских берегов, нет, от слова совсем. В наших водах даже тюлени и каланы пугливые, например, плывешь в Чукотском или Охотском море, тюлень выныривает, смотрит название на судне кириллицей написано и пугливо улепётывает от судна подальше, а в Японском море, в Экономической Зоне Японии, милейшие каланчики всем судам приветливо машут лапками, смешливо шевелят усиками и хрупают при этом моллюсков.  

Современная конструкция корпуса и современная ДЭУ улучшают маневренность судна, что будет способствовать повышению безопасности плавания, что особенно важно для данного судна, при плавании в мелководном проливе острова Магдалена.

Можно сделать вывод, что рациональное использование «классики», в данном случае ДЭУ, и «модернизма» — уникальный дизайн корпуса, позволяют создать высокотехнологичное современное грузовое судно, которое можно эффективно эксплуатировать, при этом значительно снизить вредное влияние на окружающую среду и ее обитателей, в том числе и на существо разумное — человека.

Североамериканцы не на словах, а на деле, демонстрируют успехи в гражданском судостроении, сначала судоходные компании США обновили свой флот контейнеровозов судами с двух-топливными двигателями, причем построенными на своих верфях, затем канадские компании построили электрические паромы (на них нет дизелей, а одни электромоторы и аккумуляторные батареи), и вот очередное экологично-технологичное крупнотоннажное грузовое судно с дизель-электрическими двигателями — пример, достойный подражания.


Автор капитан В.Н. Филимонов

Для связи