судно

Формула изобретения

1. Судно, содержащее эластичные оболочки для жидких грузов, отличающееся тем, что корпус судна выполнен из изношенных автопокрышек, установленных друг на друга боковинами в стопы и соединенных между собой стяжными элементами, стопы установлены рядами и также соединены между собой стяжными элементами в каждом горизонтальном ряду автопокрышек, причем пространства между стопами и полости стоп автопокрышек заполнены вспененным полимерным материалом и закрыты сверху и снизу заглушками, в корпусе выполнены продольные герметичные тоннели различного функционального назначения, наибольшее количество которых является грузовыми, при этом упомянутые эластичные оболочки размещены одна над другой в каждом из грузовых тоннелей, во всех тоннелях заподлицо с их стенами смонтированы трубчатые каркасы, соединенные в общую систему, нижние и верхние эластичные оболочки грузовых тоннелей связаны в две отдельные системы с помощью магистральных коллекторов, соединенных с насосами и заправочными рукавами, каждый из которых снабжен двумя оболочками, причем заправочные рукава размещены в герметично закрывающихся сквозных тоннелях, которые расположены предпочтительно на уровне ватерлинии в защитных футлярах из автопокрышек, выполненных аналогично выполнению корпуса, и имеют якорную систему.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что стопы автопокрышек в соседних рядах расположены в шахматном порядке.

3. Судно по п.1, отличающееся тем, что через определенные расстояния по всей длине его бортов, по крайней мере, в два ряда по высоте смонтированы отбойные брусья, между которыми размещены трубчатые шахты для движителей, а также судно содержит трубчатые шахты для телескопических мачт, на которых установлены роторные паруса.

4. Судно по п.3, отличающееся тем, что шахты для движителей имеют возможность поворота вместе с движителями на 180°.

5. Судно по п.3, отличающееся тем, что в нижней части шахт для телескопических мачт расположены якоря, связанные с лебедками.

6. Судно по п.1, отличающееся тем, что в систему трубчатых каркасов закачан инертный газ с возможностью его подачи как непосредственно в тоннели, так и в эластичные оболочки.

7. Судно по п.1, отличающееся тем, что носовая и кормовая части судна имеют удлиненные обтекатели, усиленные съемными каркасами.

8. Судно по п.1, отличающееся тем, что в нижнем центральном тоннеле размещены подводные лодки или их герметизированные секции, энергетические установки которых способны питать электрическую систему судна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, а именно к судам для перевозки наливом жидких и полужидких продуктов.

Известно устройство для транспортировки жидких грузов, использующее принцип вытеснения при разгрузке жидкого продукта, находящегося в эластичной оболочке, продуктом, закачиваемым в другую эластичную оболочку, контактирующую с первой (патент РФ №2027632, МПК B 63 B 35/00, B 63 B 21/56, 1991) - поиск не выявил более близкого аналога, чем этот.

Известное устройство имеет ряд недостатков:

- недостаточно эффективное его использование из-за холостых рейсов;

- слабая коррозионная стойкость перед морской водой;

- недостаточные прочностные характеристики корпуса танкера, что может повлечь за собой возникновение экологической катастрофы из-за выброса нефти в результате столкновения с другими судами, рифами;

- малая маневренность;

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно создание эффективно эксплуатируемого судна с высокой коррозионной стойкостью, высокими характеристиками по прочности и герметичности, абсолютно непотопляемого, способного работать в любое время года и при любых погодных условиях, в том числе во льдах, и производить загрузку-разгрузку практически у любых, необорудованных берегов.

Другой задачей изобретения является создание недорогого и простого в изготовлении судна с использованием для строительства материалов, которые трудно поддаются переработке и загрязняют окружающую среду: изношенные автопокрышки в качестве основного строительного материала корпуса судна, бывшие в употреблении нефте- и газопроводные трубы разного диаметра, а также бытовые и промышленные отходы пластика, резины, стекла.

Указанные задачи решаются тем, что в судне, содержащем эластичные оболочки для жидких продуктов, корпус судна выполнен из изношенных автопокрышек, установленных друг на друга боковинами в стопы и соединенных между собой стяжными элементами, стопы установлены рядами и также соединены между собой стяжными элементами в каждом горизонтальном ряду автопокрышек, причем пространства между стопами и полости стоп автопокрышек заполнены вспененным полимерным материалом и закрыты сверху и снизу заглушками, в корпусе выполнены продольные, герметичные тоннели различного функционального назначения, наибольшее количество которых являются грузовыми, при этом упомянутые эластичные оболочки размещены одна над другой в каждом из грузовых тоннелей, во всех тоннелях заподлицо с их стенами смонтированы трубчатые каркасы, соединенные в общую систему, нижние и верхние эластичные оболочки грузовых тоннелей связаны в две отдельные системы с помощью магистральных коллекторов, соединенных с насосами и заправочными рукавами, каждый из которых снабжен оболочкой, причем заправочные рукава размещены в герметично закрывающихся сквозных тоннелях, предпочтительно на уровне ватерлинии, расположены в защитных футлярах из автопокрышек, выполненных аналогично выполнению корпуса судна и имеющих якорную систему. Стопы автопокрышек в соседних рядах расположены в шахматном порядке. Через определенные расстояния по всей длине бортов судна по крайней мере в два ряда по высоте смонтированы отбойные брусы, между которыми размещены трубчатые шахты для движителей и трубчатые шахты для телескопических мачт, на которых установлены роторные паруса. Шахты для движителей имеют возможность поворота вместе с движителями на 180°. В нижней части шахт для телескопических мачт расположены якоря, связанные с лебедками. В систему трубчатых каркасов закачан инертный газ с возможностью его подачи как непосредственно в тоннели, так и в эластичные оболочки. Носовая и кормовая части судна имеют удлиненные обтекатели, усиленные съемными каркасами. В нижнем центральном тоннеле размещены подводные лодки или их герметизированные секции, энергетические установки которых способны питать электрическую систему судна.

На фиг.1 изображено предлагаемое судно, вид сверху; на фиг.2 - судно, вид сбоку; на фиг.3 - судно, поперечный разрез; на фиг.4 - фрагмент тоннеля; на фиг.5 - соединение стоп автопокрышек между собой, поперечный разрез; на фиг.6 - соединение стоп автопокрышек между собой, вид сверху; на фиг.7 - судно при погрузочно-разгрузочных работах.

Корпус 1 судна выполнен из изношенных автопокрышек 2 одинакового диаметра, установленных друг на друга боковинами в стопы и соединенных между собой стяжными элементами 3, стопы установлены рядами и также соединены между собой стяжными элементами 4 в каждом горизонтальном ряду автопокрышек 2. Стопы в соседних рядах расположены в шахматном порядке. Пространства между стопами и полости стоп автопокрышек заполнены вспененным полимерным материалом 5, например пенополиуретаном, и закрыты сверху и снизу шестигранными заглушками 6, выполненными из синтетического материала (пластик, резина) или железобетона. Наполнителем при изготовлении вспененного полимерного материала могут служить дробленые отходы пластика, резины, стекла. Пространства в стопах и между стопами в нижней части корпуса заполнены балластными элементами, например армированным бетоном. Таким образом формируется любая пространственная конструкция корпуса 1 судна. В корпусе 1 судна предусмотрены продольные герметичные тоннели различного функционального назначения. Стены, пол и потолок тоннелей, а также борта и палуба судна выложены пожаробезопасными панелями, например, из железобетона (не показаны). В каждом из грузовых тоннелей 7 размещены одна на другой герметичные эластичные оболочки 8 и 9. Они выполнены из нефтехимостойкого, прорезиненного, армированного материала. Верхняя часть оболочки 9 имеет защитный слой из достаточно толстых, армированных, имеющих протекторный рисунок панелей 10. Во всех тоннелях заподлицо с их стенами смонтированы трубчатые каркасы 11, соединенные в общую систему, в которую под давлением закачивается инертный газ, при этом каркас каждого тоннеля имеет запорную и предохранительную арматуру. Каркасы 11 придают конструкции упругодеформирующегося корпуса судна достаточную жесткость. Инертный газ при необходимости может подаваться как непосредственно в тоннели, так и в эластичные оболочки 8 и 9. В тоннелях также установлены датчики и сигнализаторы загазованности и температуры, посредством которых срабатывает система нейтрализации загазованности и пожаротушения. По всей длине бортов судна на определенных расстояниях друг от друга и по крайней мере в два ряда по высоте смонтированы отбойные брусы 12, между которыми размещено два вида чередующихся вертикальных трубчатых шахт: шахты 13 для водометных или винтовых движителей 14, работающих от электроприводов, и шахты 15 для телескопических мачт 16, на которых установлены роторные паруса 17. Шахты 13 имеют возможность поворота вместе с движителями 14 на 180°. Это придает судну маневренность, несмотря на его значительные размеры, появляется возможность его экстренной остановки. В нижней части шахт 15 для телескопических мачт расположены якоря 18, связанные с лебедками 19. Шахты 13 и 15 защищены стопами автопокрышек 2. Нижние и верхние эластичные оболочки соответственно 8 и 9 грузовых тоннелей 7 связаны в две отдельные системы с помощью магистральных коллекторов (не показаны). Магистральные коллекторы соединены через запорную арматуру с насосами (не показаны), которые, в свою очередь, соединены через универсальные соединительные узлы и шлюзовые камеры (не показаны) с упругодеформирующимися заправочными рукавами 20 и 21, каждый из которых снабжен двумя оболочками, используемыми для заправки и выдавливания остатков продукта в процессе загрузки-выгрузки. Заправочные рукава 20 и 21 расположены по два в защитных плавучих футлярах 22, выполненных также из стоп автопокрышек 2 аналогично выполнению корпуса 1 судна, на концах имеют универсальные соединительные узлы со шлюзовыми камерами (не показаны). Кроме того, в защитных футлярах 22 по всей их длине через определенное расстояние выполнены гнезда, в которых размещены якоря 23 со стабилизаторами волн, а на концах футляров 22 в несколько рядов смонтированы пневмокатки (не показаны). Заправочные рукава 20 и 21 в защитных футлярах 22 целесообразно разместить в герметично закрывающихся сквозных тоннелях 24 корпуса 1 на уровне ватерлинии, а футляры 22 снабдить по всей длине резиновыми роликами. Носовая и кормовая части судна могут иметь удлиненные в подводной части обтекатели 25, которые усилены съемными каркасами 26 для прохождения в мощных льдах. Удлинения носовой и кормовой частей позволяют взламывать лед снизу, что намного эффективнее традиционного процесса проламывания льда ледоколами сверху, а также служат в качестве бульба. Кроме того, каркасы 26 могут быть выполнены с изменяющимся углом атаки, что позволит более эффективно бороться с мощными льдами. В носовой и кормовой частях судна на верхней палубе расположены командные пункты. Они могут располагаться на телескопически выдвигаемых опорах, внутри которых размещен лифт или лестница, ведущая в верхний центральный тоннель 27, в котором находятся все необходимые службы судна, а также энергетические установки.

Судно работает следующим образом.

Перед выходом к странам-экспортерам нефти в нижние эластичные оболочки 8 грузовых тоннелей 7 закачивается пресная вода. Подойдя на расчетное расстояние к берегу, на котором находится резервуарный парк, судно встает на якоря и при помощи штатного буксира или буксира береговой службы из тоннелей 24 вытягивается и буксируется к берегу защитный футляр 22 с заправочным рукавом 20, который затем лебедкой, предусмотренной на берегу, подтягивается к заправочному узлу и соединяется с резервуарным парком 28 для воды. Другой конец заправочного рукава 20 присоединяется к магистральному коллектору, объединяющему оболочки 8 грузовых тоннелей 7, заполненные питьевой водой. Заправочный рукав 21 в защитном футляре 22 с другого борта соединяется с магистральным коллектором, объединяющим оболочки 9 грузовых тоннелей 7, предназначенных для перевозки нефти. Другой конец рукава 21 соединяется с резервуарным парком 29 для нефти. Загрузка-выгрузка жидкостей происходит одновременно. Нефть, закачиваемая с берега под определенным давлением, заполняет верхние эластичные оболочки 9 и выдавливает воду, находящуюся в нижних эластичных оболочках 8. Таким образом происходит полное вытеснение воды из оболочек 8 и заполнение нефтью оболочек 9. Надежность работы даже при значительных волнениях на поверхности воды обеспечивается системой якорей 23 со стабилизаторами. Выдавливание нефти из заправочного рукава 21 производится размещенной на нем оболочкой, закачиваемой инертным газом или водой, а выдавливание питьевой воды из заправочного рукава 20 - размещенной на нем оболочкой, заполняемой инертным газом или воздухом. После загрузки-выгрузки защитные футляры 22 с рукавами 20 и 21 снимаются с якорей 23 и затягиваются судовыми лебедками (не показаны) в тоннели 24, входы закрываются защитными колпаками (не показаны) и судно направляется в порт для доставки нефти. У берегов страны-потребителя нефти происходит обратный процесс: питьевая вода, заполняя эластичные оболочки 8, вытесняет из эластичных оболочек 9 нефть. Загрузка-выгрузка может осуществляться не только в оборудованном порту у причала или терминала, но и у практически необорудованных берегов, имеющих обустроенный пандус. Конструкция такого судна, использующая принцип одновременной загрузки-выгрузки и обеспечивающая отсутствие холостых пробегов, дает громадный экономический эффект. Процесс загрузки-выгрузки происходит абсолютно без доступа воздуха, что обеспечивает взрывопожаробезопасность. Способствовать взрывопожаробезопасности будет также инертный газ, находящийся в трубчатых каркасах и подаваемый в тоннели в случае критических показаний датчиков загазованности и температуры. Предлагаемая конструкция судна гарантирует экологическую безопасность за счет высоких характеристик по прочности и герметичности. Судно является непотопляемым, поскольку объем материала с положительной плавучестью, из которого изготовлено судно, превышает вес перевозимого груза. За счет упругодеформирующихся свойств корпуса судно позволяет выдерживать любые удары в корпус, причем при столкновении с другим судном последнее также не пострадает. Кроме того, судно выдерживает любые штормы. Долговечность корпуса связана практически с отсутствием стальных изделий, контактирующих с морской водой. Имея коммерческую грузоподъемность до десятков миллионов тонн, такие суда позволят сократить общее количество транспортных судов, а это, в свою очередь, снизит риск экологических катастроф на морях и океанах. За счет использования крупной системы роторных парусов на телескопических мачтах значительно сокращается расход горючего. Судно может двигаться как носовой, так и кормовой частью, а также любым бортом, что имеет немаловажное значение при швартовке судна и маневрировании в каналах или проливах. Судно можно также использовать для перевозки штучных, в том числе крупногабаритных и насыпных грузов. Для этой цели по длине тоннелей, расположенных на различной высоте корпуса судна, может быть выполнен ряд герметично закрывающихся люков с возможностью вертикального доступа от одного тоннеля к другому. На предлагаемом судне можно установить ядерную энергетическую установку со снятой с вооружения атомной подводной лодки. Кроме того, в нижнем центральном тоннеле 30 на разных его концах можно разместить подводные лодки 31 со снятым вооружением или их герметизированные секции. Энергетические установки этих лодок могут питать электрическую систему судна, а движители дополнительно могут использоваться для передвижения судна.