Проектирование судна-нефтесборщика для ликвидации разливов нефти в Финском заливе

Приемные ванны - способ очистки акватории путем захвата всего загрязненного слоя жидкости, включая нефтепродукты и мусор, позволяет за один проход забирать с поверхности воды все плавающие загрязнения. Главные преимущества способа - универсальность, относительная простота, надежность конструкции, возможность сбора любых загрязнений (от пленки до сгустков нефти и мусора), возможность работать как на ходу, так и на стоянке.

Применение диспергентов. Диспергенты - средство активации естественного рассеивания нефти с целью удаления её с поверхности воды до того, как она достигнет берега.

Диспергенты можно подразделить на два основных типа в зависимости от основного растворителя, использованного в их составе:

- на основе углеводородного растворителя (используемые в первую очередь для обработки вязкой тяжелой нефти), разбавлять водой нежелательно из-за снижения эффективности;

- на основе других растворителей (воды, гликолей, спиртов) можно разбавлять водой в ходе применения.

Преимущества применения диспергаторов:

o действуют при любых условиях погоды и состояния моря,

o самый быстрый способ борьбы с нефтяным пятном,

o ускоряют биоразложение, так как увеличивается площадь поверхностной нефти, которая может быть подвергнута воздействию бактерий,

o диспергирование плавающей нефти сводит до минимума загрязнение нефтью морских птиц и млекопитающих,

o дисперсия имеет тенденцию тормозить фотоокисление нефти до образования токсичных перекисей и кислот,

o дисперсия снижает опасность возгорания при наличии летучих углеводородов,

o немедленное применение диспергентов уменьшает возможность образования «шоколадного мусса»,

o диспергирование плавающей нефти в море значительно уменьшает загрязнение побережья,

o по сравнению со сбором нефти диспергирование дешевле.

Применение диспергентов имеет ряд отрицательных моментов:

o возможное негативное влияние на моллюсков и рыбу, способствуют увеличению проникновения нефти в песок и повышению мутности воды.

Несмотря на то, что технология диспергирования является важным элементом ЛPH, ее применение ограниченно определенными типами нефти и образованием водонефтяной эмульсии.

Применение сорбентов. Сорбенты действуют посредством абсорбирования (впитывания) или адсорбтрования (налипание) нефти, плавающей на поверхности воды. Вследствие очень малой плотности сорбенты продолжают плавать даже тогда, когда они пропитаны нефтью.

Применение сорбентов является одним из наиболее эффективных способов фиксации и удаления тонких нефтяных пленок.

В настоящее время в мире для ликвидации разливов нефти предлагается более двух сотен различных сорбентов, которые подразделяют на: неорганические, природные органические и органоминеральные, а также синтетические. Качество сорбентов определяется, главным образом, их емкостью по отношению к нефти, степенью гидрофобности (не намокаемости в воде), плавучестью после сорбции нефти, возможностью десорбции нефти и регенерации или утилизации отработанного сорбента. Применение сорбентов хорошо сочетается с механическими методами сбора нефти. При этом механические методы могут применяться как до, так и после применения сорбентов, фиксирующих нефть и предотвращающих образование эмульсий.

Наиболее распространенные и дешевые неорганические сорбенты имеют очень низкую емкость и тонут вместе с нефтью, практически не очищая воду от загрязнения. Высокоэффективные синтетические сорбенты очень дороги, не выдерживают низких температур и не предназначены для удаления тонких пленок нефти. Природные органические и неорганические сорбенты являются наиболее перспективным видом сорбентов. Чаще применяют древесную щепу и опилки, модифицированный торф, высушенные отходы зернопродуктов, шерсть, макулатуру.

Освоено промышленное производство гидрофобных нефтяных сорбентов. Сорбент производится из экологически чистого торфа моховой группы, обладает высокой морозостойкостью. Основными достоинствами этих природных сорбентов является экологическая чистота, широкая сырьевая база, высокая гидрофобность и нефтеемкость при сравнительно низкой стоимости. Образуемый с нефтью конгломерат легко извлекается скиммерами, плавучими насосами и вакуумными системами. Технология утилизации сорбентов имеет различные модификации: используют фильтрпрессы или отжимные валки, при этом из нефтенасыщенного сорбента можно извлекать до 50-70% поглощенной нефти и затем повторно использовать сорбент. Отработанный сорбент можно использовать как высококалорийное топливо.

Основными ограничениями при применении сорбентов являются:

1. трудности, встречающиеся при сборе сорбентов на море (ветер и течения могут рассеять нефтесодержащие материалы на большой площади),

2. необходимость сжигания нефтесодержащего материала (что не всегда легко осуществить на месте разлива),

3. вязкость сырой (или выветрившейся) нефти,

4. высокая стоимость эффективных сорбентов.

По этим причинам сорбенты часто не применяются или их использование ограничивается небольшими разливами в защищенных акваториях или сбором нефти в труднодоступных пространствах (например, под пирсами, в доках и т.п.).

Химические собиратели нефти. Существуют химические препараты, которые при нанесении их на поверхность воды образуют мономолекулярную пленку. Если эту пленку расположить вокруг нефтяного пятна, то силы поверхностного натяжения на поверхностях раздела нефть-воздух и нефть-вода изменяются таким образом, что силы сцепления в слое нефти превышают силы, вызывающие её растекание, т.е. в результате роста сил поверхностного натяжения пленка нефти как бы стягивается и толщина ее соответственно увеличивается. Такие препараты принято называть «собирателями нефти» (СН).

Пятно нефти только стягивается, его центр тяжести не перемещается под действием химического препарата. При этом центр тяжести, а следовательно, и само пятно нефти, будет продолжать двигаться под действием ветра и течения. СН применяются для предотвращения растекания нефти и для уменьшения площади разлива, чтобы сделать возможным сбор нефти, а также в качестве дополнения к системе отводящих бонов в прибрежной зоне с целью облегчения последующей очистки загрязненного берега.

Но СН почти бесполезны в открытом море или когда пятно нефти имеет большую толщину (более 4мм). На защищенных акваториях СН могут найти ограниченное применение в портах, доках и гаванях в качестве заменителя бонов. Кроме того, характеристики нефтесборного оборудования адсорбирующего типа значительно ухудшаться, если этими препаратами будут загрязнены адсорбирующие поверхности, так как нефть после этого не будет на них налипать.

Сжигание нефти (инсенерация). Мощный по толщине слив свежеразлитой сырой нефти будет сгорать полностью, но, если он растекается, более летучие и легковоспламеняющиеся компоненты быстро теряются. Большая теплоемкость находящейся снизу воды препятствует установлению достаточно высокой температуры, чтобы поддерживать горение нефти.

Компания «British Petroleum» рекомендует применять заграждающие боны с конструкцией печи, также плавающей в воде и сжигающей нефть, удерживаемую заграждением. Пламя поддерживается системой трубок, создающей принудительную тягу над поверхностью слива, которая из-за нагревания нефти обеднена летучими компонентами. Таким образом, чем быстрее сгорит слой разжиженной нефти, тем большие ее количества поступают на смену.

Среди методов очистки акваторий от нефтяных загрязнений до недавнero времени сжигание нефти было наиболее распространенным, однако оно не обеспечивает достаточно полного удаления нефти и наносит значительный экологический ущерб, как водной среде, так и атмосфере. Более того, сжигание нефти запрещено во многих особых районах, в частности в Балтийском море (Марпол 73/78).

Биологический метод. Вполне реальным считается и биологический метод разложения разлитой нефти, для чего можно использовать микроорганизмы. В настоящее время изучено несколько сот нефтеокисляющих бактерий, пригодных для практического использования. Разработаны установки для их размножения в необходимых количествах.

Некоторые из этих способов не нашли широкого применения. Например, попытки зажечь нефть, вылившуюся из танкера «Тори Каньон», не привели к желаемому результату, поскольку после выгорания легких фракций горение прекращается. Кроме того, образующиеся пары воды препятствуют дальнейшему контакту нефти с воздухом. Для поддержания горения разрабатываются химические вещества, создающие на поверхности нефтяного пятна пенообразный слой, благодаря чему частицы нефти поднимаются вверх и вступают в контакт с воздухом. Несмотря на эффективность такого решения (сгорает до 98% нефти), сжигание признано малоперспективным из-за чисто технических трудностей, связанных с необходимостью покрывать нефть сплошным ровным слоем состава, и вследствие опасений, что процесс горения может стать неуправляемым. Осаждение нефти на дно океана также не нашло широкого применения, поскольку трудно определить степень загрязнения нефтепродуктами придонного слоя, что особенно опасно в местах интенсивного рыболовства.

2.4 Устройства специальные для сбора нефти и мусора, установленные на судне-проекте

2.4.1 Щеточное устройство

Щеточное устройство предназначено для сбора нефтепродуктов всех типов, включая эмульгированные и застывшие, на любых акваториях при следующих условиях:

- температура воздуха 0°С - +50°С,

- температура воды 0°С - +30°С.

Щеточное устройство типа Lamor LCAT-5 C/2300 монтируется стационарно между корпусами в средней части судна. (Рис. 2).



Рис. 2 Щеточное устройство типа Lamor LCAT-5 C/2300.

Специальное подъемное устройство с гидроприводом позволяет поддерживать постоянным необходимое заглубление щеточного устройства при изменении осадки судна, а также обеспечивает фиксацию устройства в транспортном (поднятом) положении при переходе к району выполнения нефтесборных работ. Производительность щеточного устройства при работах составляет около 205 м3 /час.

Мореходные качества и конструкция щеточного устройства рассчитаны на сбор нефти и мусора при скорости 3-4 узла и волнении до 4-х баллов.

Увеличение ширины очищаемой полосы акватории обеспечивается специальными поворотными щитами, позволяющими увеличивать ширину обрабатываемой зоны до 17 м. (Рис.3)

Рис.3. Судно нефтемусоросборщик с раскрытыми поворотными щитами

В кормовой верхней части щетки располагается специальное устройство, которое снимает со щеток собранную с поверхности воды нефть в специальную емкость, откуда самотеком нефть стекает в судовую сборную цистерну. Прошедшая через щетки и очищенная вода выводится за борт через поворотный клапан при помощи гидравлического насоса Volvo F11-19 с диаметром крыльчатки 300 мм.

Работа щеточного устройства обеспечивается гидравлической энергией от гидростанции с приводом от главных двигателей. Нефтесборное устройство управляется при помощи контрольного блока (гидравлического распределительного щита с клапанами), соединенного шлангами с устройством и источником питания. Контрольный блок обеспечивает управление вращением щеток и бесступенчатое изменение скорости.

К основным свойствам щеточного устройства Lamor LCAT-5 C/2300можно отнести:

1. Коэффициент улавливания нефти до 98%

2. Сменные щетки позволяют собирать практически любой тип нефти.

3. Сменная вставка не требует использования инструментов и может быть заменена за минуту.

2.4.2 Устройство очистки механизмов и систем судна от нефтепродуктов

Для очистки механизмов и систем судна от нефтепродуктов на судне предусматривается специальное устройство Lamor Diesel Heavy Duty Pressure Cleaner очистки горячей водой под давлением. Устройство обеспечивает подачу забортной воды с интенсивностью до 1140 л/мин, нагрев ее до температуры 100°С и выдачу под давлением на очищаемую поверхность, и снабжается шлангом длиной 10 м. В качестве приводного механизма используется дизельный двигатель мощностью 12 кВт.

Хранение по-походному Lamor Diesel Heavy Duty Pressure Cleaner предусматривается в грузовом трюме.

Очистка самого щеточного устройства предусматривается при помощи Lamor Diesel Heavy Duty Pressure Cleaner непосредственно в отсеках щеточного устройства. Откачка загрязненной воды предусматривается при помощи нефтеперекачивающего насоса MSP 100 в цистерну собранной нефти.

Грузовой кран

В носовой части судна установлен гидравлический кран типа HIAB 035-2, выполняющий следующие операции:

· подача и уборка шлангов для перекачки нефтесодержащих и сточных вод;

· прием мусорных контейнеров с судна и передача пустых контейнеров на судно;

· сдача контейнеров на берег;

· прием с берега и передача на суда различного снабжения в ящиках и контейнерах;

· другие различные операции.

Грузоподъемность крана составляет 0,78т при вылете 4,7м.

На судне предусматривается возможность перевозки нефтесодержащих вод других судов. Транспортировка загрязненных судовых вод осуществляется в сборной цистерне.

Выдача из цистерны собранной нефти и льяльных вод на береговые сооружения или суда-сборщики производится отдельным, расположенным в цистерне собранной нефти, погружным нефтеперекачивающим насосом Foilex TDS 200 через патрубок выдачи.

Нефтеперекачивающий насос Foilex TDS 200.

Винтовой насос приводится в действие встроенным гидромотором. Насос выполнен в виде винта с двумя вращающимися дисками, уплотняющими винт, что обеспечивает перекачку очень вязких жидкостей. Рабочий объем насоса составляет 1,9 л, производительность - до 65 м3 /ч.

Для обеспечения механизмов и оборудования гидравлической энергией на судне предусматривается система гидравлики. Система обслуживает следующие потребители:

1. щеточное устройство,

2. кран,

3. нефтеперекачивающий насос.

Система гидравлики включает в себя:

- два гидронасоса DFR 1/31R с регулируемым объемом, установленные на фланце отбора мощности каждого из главных двигателей,

- цистерну гидравлической жидкости объемом около 400 л, установленную в машинном отделении и оборудованную датчиками уровня и температуры с выводом сигналов в рулевую рубку,

- трубопроводы, соединяющие их со всеми механизмами,

- клапаны управления.

Мощность каждого установленного гидравлического насоса составляет около 60 кВт при рабочем давлении 28 МПа.

Управление всеми гидравлическими механизмами предусматривается дистанционное электрическое из рулевой рубки.

Все разъемные соединения трубопроводов располагаются в местах, доступных для осмотра и обслуживания.

Часть 3. Анализ условий аварийного разлива нефти в Финском заливе

3.1 Терминалы и трассы транспортировки нефти в Финском заливе

Финский залив является акваторией, для которой в случае масштабной аварии с последующим разливом нефти на десятки лет предопределены негативные последствия. В Северо-Западной части России много портов с нефтяными терминалами, которые оказываются очень опасными для населения, природы и хозяйственной деятельности.

Характеристики порта Усть-Луга

Порт Усть-Луга расположен практически на границе РФ и Европейского союза. Он органично вписывается в транспортную сеть Северо-Западного региона, который играет важную роль в организации транзитных перевозок грузов в рамках Европейской транспортной инфраструктуры.

В настоящее время в порту Усть-Луга действуют одиннадцать терминалов: комплекс по перегрузке угля, универсальный перегрузочный комплекс, терминал по перевалке технической серы, автомобильно-железнодорожный паромный комплекс, многопрофильный перегрузочный комплекс «Юг-2», лесной терминал, контейнерный терминал, терминал перевалки нефти, терминал перевалки нефтепродуктов, нефтебаза «Усть-Луга», терминал «Новая Гавань».

Балтийская трубопроводная система-II (БТС-2) - строящаяся система магистральных нефтепроводов, которая позволит связать нефтепровод «Дружба» с российскими морскими портами на Балтийском море по маршруту Унеча-Андриаполь-Усть-Луга. В 2012 году пропускная способность первой очереди БТС-II составляет 30 млн. тонн нефти в год.

Характеристики порта Приморск

Приморск является конечным звеном Балтийской трубопроводной системы (БТС) и нефтепроводной системы проекта «Север». Морской порт ориентирован на транспортировку сырой нефти с Тимано-Печорского месторождения, из Западной Сибири и Урало-Поволжья и дизельного топлива от Ярославского, Рязанского и Нижегородского НПЗ.

Морской порт Приморск является самым крупным портом по экспорту нефти и нефтепродуктов в Северо-Западном регионе России. В 2010 году через порт было отгружено более 77 млн. тонн сырой нефти и нефтепродуктов, в том числе 71,731 млн. тонн сырой нефти и 5,835 млн. тонн дизельного топлива.

Морской порт Приморск находится на северо-восточном берегу, обеспечивает работу двух нефтеналивных терминалов, ориентированных на экспорт сурой нефти и дизельного топлива и одного рыбопромыслового перегрузочного комплекса.

Характеристики порта Высоцк

Порт Высоцк расположен в северной части острова Высоцкий в Финском заливе, в 90 км от Санкт-Петербурга и в 50 км от российско-финляндской границы.

Порт состоит из двух терминалов - угольного и нефтеналивного. Указанные терминалы не имеют общих сухопутных границ и находятся на расстоянии 12 км по шоссе друг от друга.

Нефтеналивной терминал «Распределительно-Перевалочный комплекс (РПК)» - Высоцк - Лукойл II представляет собой комплекс по перевалке нефтепродуктов производительностью свыше 12 млн. тонн в год. РПК на правах собственности имеет свою промышленную железнодорожную станцию Нефтяная.

С каждым годом объем перевалки грузов в портах Балтийского бассейна становится больше. За последние года он увеличился до 46,6 млн.т. (+19,4%), из них перегрузка сухогрузов составила 17,4 млн.т. (+23,4%), наливных - 29,2 млн.т. (+17,1%). Грузооборот порта Приморск вырос до 19,7 млн.т. (+11,4%), порта Санкт-Петербург - до 13,1 млн.т. (+10,6%), порта Усть-Луга - до 7,0 млн.т. (в 2,6 раза за счет ввода в эксплуатацию наливного терминала, а также увеличения перевалки угля), порта Высоцк до 3,2 млн.т. (+4,6%), Выборг до 0,3 млн.т.

Таблица 6. - Динамика роста грузооборота перевозок.

Грузооборот портов балтийского бассейна(т)	Январь-Февраль 2012 г (млн. т)	Динамика(%)
Приморск	13,1	+18,1
Санкт-Петербург	8,2	+2,6
Усть-Луга	4,5	В 2,6 раза больше
Выборг	0,2	+5,9
Калининград	2,1	-6,2
Высоцк	2,2	-4,1

Оценивая количество перевозок в Финском заливе, причин для тревоги обнаруживается достаточно. В настоящее время в акватории проходит большое количество судов и танкеров, в том числе, движущихся вне официально рекомендованных трасс, они теряют ход, попадают в дрейф в непосредственной близости от мелководья. Были отмечены и такие нарушения движения, как маневрирование судов на высокой скорости в опасной близости с гружёными танкерами. Все эти данные, полученные благодаря наблюдению со спутника, еще раз доказывают, что безопасности перевозок должно уделяться особое внимание.

По мнению World Wildlife Fund (WWF):

"Ситуация в Финском заливе является показательной для планируемых проектов по добыче нефти со дна арктических морей и её транспортировке. Если с перевозками нефти и нефтепродуктов в Финском заливе не будет наведён порядок, включая обеспечение возможности общественного мониторинга, а также устранения аварийных нефтеразливов, нельзя говорить о какой-либо безопасности подобного рода деятельности в Арктике".

Ситуация усугубляется ещё и тем, что в России не разработаны технологии ликвидации нефтяных разливов на воде, имеющиеся же могут быть применимы лишь в идеальных условиях или при авариях небольших масштабов. В стране отсутствуют эффективные системы для мониторинга и для ликвидации нефтеразливов, а это провоцирует риски при перевалке нефтепродуктов. Между тем, в случае возникновения аварийной ситуации, это может стать роковой для флоры и фауны Финского залива. Экологическая обстановка в российской части Балтийского моря характеризуется экологами как крайне неблагоприятная.

В ближайшее время, принимая во внимание увеличивающиеся объемы перевозок, можно ожидать, что разливы нефти на трассах БТС-1 и БТС-2 будут происходить примерно 1 раз в квартал, а не 1 раз в 100 лет, как предполагал оператор - Транснефть.

Расчет прост: за 8 лет работы БТС (с 2002 по 2009 гг.) на ней произошло 11 нефтяных разливов, часть из которых связана с нелегальным обслуживанием. С пуском новой линии БТС-2 на южном берегу Финского залива можно ожидать, что таких разливов за 8 лет будет 22, или почти 3 раза в год. Это оптимистическая оценка, не учитывающая катастрофическое снижение качества строительства трубопроводов. Свидетельство тому - 3 аварии на только что запущенном в 2010 году нефтепроводе ВСТО (Восточная Сибирь- Тихий океан). При каждом таком разливе десятки тонн губительной для природы нефти попадают в среду обитания.

3.2 Оценка вероятных объемов аварийных разливов нефти

Вероятность аварии судна и выливания груза зависит от многих факторов, наиболее важными из которых являются конструкция судна, условия навигации, интенсивность судоходства и количество перевозимой нефти. Основная часть аварий судов приходится на столкновения и посадки на мель. Согласно статистике аварий танкеров в Финском заливе наиболее вероятны аварии в первую очередь при подходах и выходах к порту, местах пересечения, схождения или расхождения основных маршрутов. Кроме аварийных разливов нефти в результате аварии танкеров имеют место также так называемые эксплуатационные разливы, причиной которых могут быть неполадки оборудования, нелегальные сбросы загрязненных веществ, а также ошибки операторов обслуживающих оборудование танкеров (грузовые насосы, шланги, сепараторы и т.д.). Их объем невелик, но количество выбросов значительно и поэтому они представляют не меньшую угрозу окружающей среде, чем аварийные разливы.

По данным ИМО, основными причинами аварии судов являются посадки на мель 50,6%, столкновения судов 30,6%. Согласно данным ИМО для танкеров среднего и крупного размера (дедвейтом более 5 тысяч тонн) средняя ежегодная частота аварий составляет:

- по столкновениям - 0,31

- по посадкам на мель - 0,41

Обобщенный риск аварии с выливом нефти согласно данным Хелком составляет с учетом доли танкеров с двойными бортами и/или двойным дном 0,4 на 1000 рейсов.

В различных условиях навигации и интенсивности судоходства риск аварии будет различным. Обобщенный риск может быть условно разделен следующим образом: 0,15 на 1000 рейсов при подходах к порту; 0,25 на 1000 рейсов в портах и нефтяных терминалах.

Учитывая низкую вероятность полного разрушения и потери танкера (1 на 100000 рейсов), вероятную частоту посадки на мель и столкновения, долевое распределение однокорпусных танкеров и танкеров с двойными бортами и/или двойным дном, средний объем разлива нефти при инциденте может быть оценен как 1/48 количества нефти перевозимой за один рейс.

Таблица 7 - Расчетные средние объемы разливов нефти

Порт	Объем перевозок, тыс. т	Средний объем разлива нефти, т*
	2004г.	2010г.
Санкт-Петербург	13560	10 000	937
Приморск	44565	52 000	2500
Высоцк	1555	14 000	1250
Усть-Луга	800	11000	1400

Минимальный вылив груза в случае навигационной аварии при столкновениях и посадке на мель близок к объему одного грузового танка. В реальной эксплуатации при столкновениях возможно повреждение двух смежных танков с пробитием двойного борта и выливом 5000 м3 нефти.

Оценки времени истечения груза из поврежденных танков показывает, что при плотности груза 0,83 г/см3, вязкости 50-106 м2/сек-1 при 50 °С, пробоина в районе средней переборки диаметром 2 м, расположенной на глубине 5 м и объеме танка в районе миделя 5000 м3, время истечения груза из надводной части составит около 20 сек. Из подводной части нефть будет вытесняться поступающей морской водой и при заданных выше параметрах груз также вытечет, примерно за 20 сек. При посадке на мель и пробоине в двойном дне нефть будет выливаться до момента выравнивания внутреннего и наружного гидростатического давлений. В дальнейшем при качке судна на волне груз будет выливаться в течение значительного времени. Таким образом, время истечения основного количества груза через пробоину в борту и днище будет измеряться секундами или минутами и может не учитываться при расчетах распространения пятна.

Тяжелые мазуты растекаются весьма незначительно, но имеют очень большую вязкость, так, же они образуют толстые пленки (несколько сантиметров). Скиммеры могут работать с максимальной производительностью. При толщине плёнки более 10 мм, производительность сбора нефти будет равна производительности насоса скиммера. Например, для порогового скиммера типа Десми 250, удельная производительность насоса которого составляет 100 т/ч, сбор нефти при толщине плёнки 10 мм равен 100 т/ч, при толщине плёнки 25 мм он соберёт 100 т за 0,5 часа. Однако, в реальных условиях, по мере уменьшения толщины пленки, связанной с естественным разложением нефтепродукта под действием внешних условий и по мере сбора, толщина пленки уменьшается, резко снижая производительность сбора. Кроме того на производительность сбора влияют также неблагоприятные погодные условия, при которых обычно происходят аварии. Поэтому, для реальных условий ведения ЛPH производительность порогового скиммера принимается равной 10 - 15% производительности насоса.

При сборе нефтепродуктов с помощью нефтемусоросборщиков следует учитывать их ширину захвата и скорость перемещения при сборе нефти.

При расчёте необходимого количества скиммеров учитывается, что в реальных условиях эффективность механического сбора не превышает 10 - 15%.

Расчет служит только для первой предварительной оценки количества необходимого оборудования (боновые заграждения и скиммеры), и не является окончательной рекомендацией по оборудованию ЛРН, при выборе которого учитывается предыдущий опыт ЛPH и мнение экспертов.

3.3 Система ликвидации разливов нефти

При построении систем реагирования целесообразно руководствоваться рекомендациями Хельсинкской комиссии по охране Балтийского моря от загрязнения, по реагированию на разливы нефти. Согласно ХЕЛКОМ:

· первое находящееся в готовности судно должно выходить из места базирования в течение двух часов по получении сигнала тревоги;

· первое нефтесборное судно должно достигать места разлива в течение шести часов после выхода;

· полномасштабные и хорошо организованные действия по сбору должны быть начаты на месте разлива не позднее 12 часов с момента получения информации о разливе;

· разлив должен быть ликвидирован, если гидрометеоусловия в месте разлива позволяют сделать это, в течение двух суток.

В связи с большим количеством аварий в акватории Финского залива, проектируемое судно нефтемусоросборщик будет базироваться в порту Приморск, так как это без преувеличения, экспортные ворота страны: на терминал приходится 30% всего экспорта нефти России. Он пропускает 74 млн.т нефти и нефтепродуктов в год. Базирование в порту позволит максимально быстро добираться до всех возможных разливов нефти. Исходя из требований к быстроте реагирования по операциям ЛРН наилучшая для проектирования скорость = 16 узлам.

Поскольку судно будет эксплуатироваться в Финском заливе, необходимо рассмотреть условия, в которых оно будет работать, чтобы учесть их при дальнейшем проектировании.

3.4 Анализ гидрометеорологических, гидрологических и ледовых условий в Финском заливе

Вершина Финского залива по своей морфометрии и гидрологическим условиям подразделяется на полузамкнутую мелководную Невскую губу и соединенную с ней восточную часть Финского залива. Восточная часть Финского залива представляет собой переходный район от пресноводного к солоновато водному. С учетом гидрологических особенностей, в частности степени разбавления морских вод, в вершине Финского залива выделены особые районы.



Рис. 4. Гидрологические районы в вершине Финского залива:

I - Невская губа, II - мелководный район, IIIа и IIIб - внутренний и внешний глубоководные районы, IVк - Копорская губа, IVл - Лужская губа.

Климатические условия

Климат района Финского залива относится к типу умеренного с избыточным увлажнением и является промежуточным между морским и континентальным. И хотя водные массы Невской губы и Финского залива служат своеобразным конденсатором тепла, накапливающим его в течение лета и отдающим зимой, но решающего влияния на климат района они не оказывают вследствие сравнительно небольшой площади залива и малой толщи вод.

Атмосферные процессы. Общий характер циркуляционных процессов в атмосфере над северо-восточным районом Балтийского моря, включая Финский залив, определяется влиянием переноса воздушных масс с Атлантического океана. В связи с этим, влияние океана на климат Балтийского моря очень велико. Циклоны на акваторию Финского залива и водосборный бассейн реки Невы перемещаются во все сезоны главным образом с запада, осенью и зимой велика также повторяемость перемещения циклонов с северо-запада, а весной и летом нередки выходы юго-западных циклонов.

Климатическая характеристика сезонов. В качестве критерия смены сезонов года используется главным образом характеристика термического режима воздуха. За начало и конец зимнего сезона принято считать дату перехода средней суточной температуры воздуха через 0°С, а за конец лета - переход через 10°С.

Зима в районе Финского залива начинается в середине ноября и заканчивается в первой декаде апреля. В этот сезон преобладают воздушные течения западного и южного направлений, поэтому наибольшую повторяемость имеет умеренно теплая, влажная погода с температурами воздуха от 0°С до -8°С. Начиная с января, в связи с усилением арктического сезона, происходит вторжение воздушных масс с севера и северо-востока и устанавливается холодная сухая погода с температурой воздуха -17-25°С. От декабря к марту возрастает вероятность ясного неба, а осадков за зиму выпадает около четверти их годовой нормы.

Весна приходится на апрель-май, и нередко в течение весны отмечаются возвраты холодов и поздние снегопады. Осадки выпадают реже, чем зимой, и длительность их меньше, чем в другие сезоны. Относительная влажность весной - наименьшая в году.

Лето - умеренно теплое и длится с начала июня до середины сентября. Преобладающие западные потоки приносят влажные массы воздуха. Более редкие юго-восточные переносы обуславливают жаркую погоду. Осадков летом выпадает больше, чем в другие сезоны, и в основном они носят ливневый характер.

Осень наступает около середины сентября и сопровождается общим ухудшением погоды: понижением температуры воздуха, повышением облачности и увеличением выпадающих осадков. Продолжительность выпадения осадков в октябре и ноябре по сравнению с летом увеличивается в 2-3 раза, но они являются большей частью обложными, поэтому месячная сумма осадков меньше, чем летом.

В связи с частой сменой воздушных масс различного происхождения над районом Финского залива в отдельные сезоны могут наблюдаться существенные отклонения некоторых характеристик от средних величин.

Атмосферные осадки. Район Финского залива относится к зоне избыточного увлажнения. В течение года осадки выпадают неравномерно: 70% приходится на теплый период и 30% - на холодный. Северное побережье Финского залива и особенно его северо-восточные области относятся к наиболее важным районам, тогда как центральная часть залива и его южное побережье получают меньшее количество осадков.

Годовые суммы осадков в Финском заливе могут изменяться в широком диапазоне от 335мм до 988мм. Такие большие различия обусловлены в первую очередь изменчивостью атмосферной циркуляции. Наибольшие значения годовых сумм осадков отмечаются в районах, прилегающих к северо-восточной части залива, а наименьшие - в районе о. Мощный.

1 Температура и соленость воды

К основным физическим характеристикам морской воды относится ее температура, соленость и плотность. Важнейшие химические свойства воды характеризуются содержанием в ней растворенных газов (кислорода, углекислого газа и др.) и биогенных веществ (соединений фосфора, азота, кремния), которые определяют уровень продуктивности вод. Качество вод в значительной степени нередко определяют также содержащие в воде загрязняющие вещества, поступающие с территории водосбора.

Температура воды на поверхности восточной части Финского залива в течение года изменяется, в целом следуя за температурой воздуха. С января по март практически вся поверхность Финского залива покрыта льдом, а температура воды под ним сохраняет значения, близкие к температуре замерзания, т.е. около 0°С. Прогрев поверхностных вод начинается в апреле, одновременно с началом очищения от ледяного покрова, и продолжается до июля - начала августа, когда температура на поверхности достигает максимальных значений (в среднем 18-20°С в открытой части залива и на 1-2°С выше у берегов). В жаркое лето температура воды на поверхности, особенно в мелководных районах, может достигать 24-26°С. При ветреной погоде, особенно во время штормов, поверхностная вода перемешивается с холодными нижележащими слоями. Толщина перемешанного слоя сильно меняется и может составлять от 2-4 до 15-20 метров. В тоже время, на глубине, ниже слоя перемешивания, вода остается гораздо более холодной в течение всего лета. При переходе от верхнего перемешанного слоя к глубинной воде температура, как правило, очень резко понижается в пределах сравнительно тонкого переходного слоя, который называют «слоем скачка». Придонные и глубинные воды время от времени подпитываются затоками из более глубоких районов открытой части Финского залива. Поэтому вблизи дна (на глубине 20м и более) вода в течение всего лета может сохранять температуру всего около 2-3°С, а иногда даже ниже.

В конце августа - начале сентября начинается охлаждение поверхностных вод, которые становятся плотнее и опускаются вниз, приводя к перемешиванию и выравниванию всех свойств по вертикали. К концу октября - началу ноября вертикальное распределение температуры в прибрежной полосе с глубинами до 15-23м становится практически однородным и остается таким при дальнейшем охлаждении, в том числе и после замерзания, вплоть до конца марта и начала очищения залива ото льда.

К очень редким изменениям поверхностной температуры может приводить апвеллинг - подъем глубинных вод на поверхность. В июле 1997г. вследствие сложившейся гидрометеорологической ситуации большая часть акватории восточной части Финского залива оказалась в зоне апвеллинга. При этом распространение холодных глубинных вод происходило в восточном направлении вдоль южного берега залива. В зоне влияния водных масс оказались Копорская и Лужская губы, прилегающие к ним участки глубоководного района (южнее островов Мощный и Сескар), а также часть мелководного района. В разгар лета при очень жаркой погоде температура воды на поверхности в районе апвеллинга была сильно понижена. При этом в районе Лужской губы, температура воды в поверхностном горизонте составляла 4-7°С, в то время в северной части залива достигала 21-24°С. В зоне апвеллинга, температура и соленость воды по вертикали распределялись относительно равномерно, наблюдалось ослабление или полное отсутствие стратификации.

По сравнению с Мировым океаном, соленость которого приблизительно 35‰, Балтийское море в целом сильно распреснено: его соленость в открытой части составляет в среднем 6-8‰ на поверхности и 12-13‰ у дна. В заливах, в том числе и в Финском, соленость еще меньше. Невская губа из-за мощного влияния стока р. Невы является исключительно пресноводной, (табл.1.2.) Далее в западном направлении соленость в заливе постепенно растет, достигая в глубоководном районе 2,5-5,8‰ на поверхности и 4-8,5‰ в придонных слоях. Таким образом, соленость обычно увеличивается с глубиной, причем наиболее резкое увеличение происходит на нижней границе перемешанного верхнего слоя, т.е. в слое скачка температуры. При апвеллинге подъем глубинных вод на поверхность приводит, наряду с понижением температуры, к повышению солености воды в поверхностных горизонтах. Так, при мощном апвеллинге в 1997г. соленость на поверхности в Лужской губе достигала 5‰.

2 Уровень моря

Финский залив практически свободно сообщается с Балтийским морем, уровненный режим которого формируется в результате взаимодействия различных факторов: атмосферных процессов, водообмена с Северным морем, влиянием пресного стока, за счет осадков, испарения, процессов ледообразования и ледотаяния и т.д.

Приливы в Финском заливе, как и во всей Балтике, хорошо изучены, их характер неправильный суточный и полусуточный, амплитуда приливных колебаний невелика - не более 1-12 см.

Наибольшие колебания уровня в Финском заливе связаны со штормовыми нагонами, обусловленными прохождением циклонов над акваторией Балтики. Преимущественное движение циклонов с запада на восток, постепенное уменьшение глубин в восточной части залива и его резкое сужение к устью Невы делают район Невской губы опасным с точки зрения наводнений. Наводнения с подъемом уровня выше 160 см над ординаром (средний многолетний уровень поста в районе Горного института - в Санкт-Петербурге) сопровождается штормовым предупреждением.

3 Течения

Течения в восточной части Финского залива формируются под влиянием таких факторов, как речной сток, атмосферные процессы, водообмен с Балтийским морем и морфометрические особенности залива. Все эти процессы очень изменчивы, и поэтому фактическая картина течений тоже сильно меняется как во времени, так и в пространстве. Тем не менее, речной сток и разность плотности соленых и пресных вод являются более или менее постоянными. Поэтому можно говорить о некоторой средней картине циркуляции вод в Финском заливе, включая и его восточную часть. Так в районах I и II, где преобладает влияние стока Невы, течения на севере в среднем направлены на запад, а на юге - на восток. Во внутренней части Копорской и Лужской губ средняя картина течений в основном определяется местным стоком рек Луга, Коваши, Систа и др., воды которых, при впадении в море, отклоняются вправо. Однако фактические течения в каждый момент времени, например, при сильном ветре, могут сильно отличаться от средних, по направлению, и значительно превосходить их по скорости.

4 Ветры, туманы

Ветры. В большей части описываемого района в течение почти всего года преобладают ветры с юга, юго-запада и запада (суммарная повторяемость до 60%). Из ветров других направлений с сентября-октября по март-апрель часто отмечаются ветры с северо-востока (повторяемость до 25%), а с мая по август увеличивается повторяемость ветров с северо-запада и запада (до 25% каждого). Средняя месячная скорость ветра 3-4 м/с, причем, осенью и зимой она больше, чем, весной и летом.

Туманы. Число дней с туманом колеблется от 30 до 75 за год. Чаще всего туманы наблюдаются с сентября - октября по апрель - май, когда среднее месячное число дней с ними в основном 4-7, местами оно увеличивается до 10. В остальное месяцы число дней с туманом не превышает 3 за месяц.

5 Волнение

В описываемом районе в течение всего года преобладают волны высотой менее 2 м (повторяемость 70-100%). Повторяемость волн высотой 2-6 м с апреля по июль-август составляет 3-12%, а с сентября по март 10-30%, Волны высотой 6 м и более отмечаются крайне редко; повторяемость их не превышает 1%.

6 Рельеф дна и грунт

Финский залив мелководен. Дно его усеяно банками различной величины. Особенно неровное дно вблизи северного берега залива в районе финских шхер. У южного берега залива дно значительно ровнее. Банок здесь меньше, изобаты проходят в основном параллельно береговой линии. В средней части Финского залива грунт - ил, вдоль северного берега залива чаще всего встречаются песчаный ил или камень, местами изгарь. В бухтах, вдающихся в северный берег залива, грунт преимущественно глина. В бухтах, вдающихся в южный берег залива, на больших глубинах грунт - ил, а на отмелых участках - песок. В западной части залива у его южного берега довольно часто встречается глина.

7. Ледовый режим.

Ледовый режим Финского залива определяется его географическим положением, климатическими условиями, глубиной, интенсивностью водообмена с Балтийским морем, сильным распреснением залива под влиянием речного стока.

Вследствие постепенного уменьшения глубины и солености вод с запада на восток суровость ледовых условий в заливе быстро возрастает в этом направлении. В конце ноября - начале декабря лед появляется в вершине залива, в начале января - в центральной его части и лишь в конце января - начале февраля в прибрежных районах западной части залива. В суровые зимы в восточной части залива толщина льда достигает 7-80 см, в западной части обычно не превышает 40-50 см. В суровые зимы около 30% площади Финского залива покрывается торосами с высотой надводной части до 2-3 м. Очищение ото льда в западной части залива происходит в первой половине апреля, в восточной - в начале мая.

3.5 Характеристика условий работы проектируемого судна

В Финском заливе расположено много портов, наибольшими являются порты в Санкт-Петербурге, Приморске, Выборге, Высоцке, Усть-Луге. Эти порты доступны для различных судов, хорошо механизированы, имеют оборудованные гавани.

На карте обозначены основные фарватеры к названным выше портам:



Рис. 5 - Карта Финского залива с основными фарватерами.

---- Основные фарватеры движения судов.

Места наиболее вероятного разлива нефти.

Выполненный анализ показывает, что проектируемый нефтемусоросборщик предназначен для выделенных районов наиболее вероятных разливов нефти. Период работы начинается с конца марта - начала апреля и продолжается до ноября. В это время температура воды составляет:

Таблица 8 - Температура воды

Месяцы	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
Абсолютный максимум, °C	1,7	10,3	22,6	29,4	30,0	29,3	24,8	14,3	7,1
Средняя температура, °C	0,1	2,2	11,7	18,5	20,1	17,5	12,2	5,2	1,3
Абсолютный минимум, °C	0,0	0,0	0,2	7,6	10,2	3,3	2,5	0,0	0,0

Таблица 9 - Соленость воды (‰)

Район	Апрель	Май	Август	Октябрь
Невская губа	0,1	0,1	0,1	0,1
Мелководная зона	Менее 3	2,3	2,8	2,6
Глубоководная зона	5,7	4,8	4,8	5,4
Центральная часть	6,2	5,4	5,4	6,1
Западная часть	6,9	6,6	6,6	6,9

Таблица 10 - Температура воздуха

Месяцы	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
Температура воздуха, °С	Среднее значение	10	12	15	16,9	21,7	16,0	10,9	13	10
	Абсолютный mах	14	25	31	33	34	33	29	18	15
	Абсолютный min,	3,8	3,2	7	5	6	1	5	3	0,3

Таблица 11 - Средняя скорость ветра (м/с)

Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
4,2	3,9	4,1	4,3	3,9	3,7	4,1	4,6	4,7

Таблица 12 - Среднее количество осадков (мм)

Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
32	38	46	62	68	82	66	58	51

Таблица 13 - Число дней с туманом

Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
6	4	2	2	2	3	5	7	7

Таблица 14 - Число дней с грозой

Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
0	0	2	4	6	4	1	0	0

Таблица 15 - Повторяемость высот волн (%)

Высота волн, м	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
< 1	41	51	51	55	55	56	39	30	31
1-2	47	40	38	40	42	35	50	52	51
2-4	10	9	11	5	3	7	9	15	15

Таблица 16 - Относительная влажность (%)

Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь
77	71	64	68	70	76	81	85	85

Применительно к этим условиям следует проектировать судно для ликвидации возможных разливов нефти на трассах транспортировки к портам Санкт-Петербург, Приморск, Выборг, Высоцк, Усть-Луга.

Часть 4. Проектирование судна нефтесборщика

4.1 Исходные данные

Заданием на дипломное проектирование предусмотрено проектирование судна катамаранного типа для сборки нефтепродуктов в Финском заливе.

В качестве прототипа принимаем нефтесборщик со следующими главными размерами и основными характеристиками:

Длина……………………………………………………………L = 46,2 м;

Ширина……………………………………………………………В = 9,4 м;

Ширина одного корпуса………………………………………….В₀=2,94м.

Осадка……………………………………………………………..Т = 3,1 м;

Высота борта……………………………………………………...Н = 4,7 м.

Скорость…………………………………………………………..V = 8 уз;

Мощность эн. установки……………………………………N = 740 кВт;

Автономность …………………………………………………….А = 5 сут;

Экипаж……………………………………………………………..n = 6 чел.

Таблица 17 - Разделы нагрузки судна-прототипа

Код	Разделы нагрузки	Масса, т
01	Корпус, Рк	301,40
02	Судовые устройства, Pv	26,40
03	Судовые системы, Рс	67,32
04	Энергетическая установка, Рэу	11,80
05	Электроэнергетическая система, Рэ	6,00
07	Вооружение, Рв	1,30
09	Запасные части, Рзч	3,30
11	Запас водоизмещения, Рзв	26,40
12	Постоянные жидкие грузы, Ржг	13,64
13	Снабжение, Рсн	3,74
14	Провизия, экипаж, питьевая вода, Рэк	6,00
15	Груз, Рг	18,40
16	Топливо, вода, масло, Рт	3,89
18	Жидкий балласт, РЖб	37,8
	Итого, D	526,09

Исходные данные для проектируемого судна:

Автономность………………………………………………....А = 8 суток;

Плотность воды……………………………………………….р = 1,025 т/м;

Дальность плавания…………………………………………..г = 350 миль;

Удельный расход топлива……………………………рт = 0,0002т*кВт/ч;

Коэффициент морского запаса……………………………… к_м = 1,1;

Коэффициент учета запаса масла и воды…………………....к_т = 1,03;

Коэффициент выступающих частей…………………………к_вч = 1,02;

Грузоподъемность…………………………………………….Р_гр = 10 т;

Количество экипажа…………………………………………..n_эк = 6 чел;

Скорость хода………………………………………………….V = 16 уз.

4.2 Расчет водоизмещения, главных размеров в первом приближении

В этом приближении будет использоваться уравнение масс, которое записывается следующим образом:

D=?P_i(D) + ?P_iH3

Где P_i(D) - массы, зависящие от водоизмещения;

P_iH3 - независящие от водоизмещения массы.

Для начала расчета необходимо произвести уточнение нескольких разделов нагрузки с учетом внесенных выше изменений:

Полностью заменен состав пропульсивной системы. На проектируемое судно были установлены: два дизель-генератора Caterpillar 3412С весом 4327 кг каждый, один вспомогательный дизель-генератор Caterpillar 3056 весом 1192 кг и два водомета KaMeWa серии FF фирмы Rolls-Royce по 460 кг каждый:

В связи с заменой силового агрегата и, учитывая заданное значения экономической скорости хода, можно рассчитать вес топлива, требуемого для движения на расстояние, равное заданной дальности плавания экономическим ходом:

,

где т/кВт*ч - удельный расход топлива в экономичном режиме, - коэффициент морского запаса, уз, =350 миль - дальность плавания, - адмиралтейский коэффициент, соответствующий экономическому режиму.

Запас смазочного масла

,

следовательно, окончательная масса раздела нагрузки «топливо, масло, вода»

.

Уравнение масс будет иметь вид:



Адмиралтейский коэффициент и вычисляется по прототипу:

;

Вычисление измерителей:

1.Корпус:

2.Судовые устройства:

3.Судовые системы:

4. Энергетическая установка:

5.Электрооборудование:

6. Запасные части:

7. Вооружение:

8.Запас водоизмещения:

.

9. Постоянные жидкие грузы:

10. Снабжение:

11. Провизия, экипаж, питьевая вода:

,

где - масса экипажа с багажом, водой и продовольствием; - расходные материалы и расходные жидкие среды. Входящие в массы принимаются такими же, как для прототипа: масса одного человека - 100 кг, запас провизии - 4 кг/сут.чел., запас воды - 50 л/сут.

т;

т;

т.

12. Груз:

Грузоподъемность судна увеличилась, в связи с установкой нового оборудования (щеточная система Lamor LCAT-5 C/2300 + компрессорная установка и грузовой кран HIAB 035-2), весом 10 т:

т.

13. Топливо, вода, масло:

14. Жидкий балласт:

Подставляя значение измерителей, уравнение нагрузки примет вид:

.

Далее решаем его путем последовательных приближений:

940	943,0301
942	944,7939
944	946,5574
946	948,3207
948	950,0838
950	951,8467
952	953,6094
954	955,3718
956	957,1341
958	958,8962
960	960,658
962	962,4197
964	964,1811
966	965,9424
968	967,7034
970	969,4643
972	971,2249
974	972,9853
976	974,7456
978	976,5056
980	978,2654

Рис.6 - Метод последовательных приближений.

В результате решения получаем:

Мощность ЭУ в первом приближении

кВт.

Нагрузка в первом приближении:

т;

т;

т;

т;

т;

т;

т;

т;

т;

т;

т;

т.

т;

1. Определение главных размеров в первом приближении.

Относительная длина судна рассчитывается по формуле:

где - полное водоизмещение судна-прототипа, рассчитываемое по формуле:

,

Где , , - главные размеры судна-прототипа,

В₀ = 2,94 м - ширина судна-прототипа;

Т₀ = 3,1 м - осадка судна прототипа;

д₁ = 0,59 - коэффициент общей полноты судна-прототипа;

с = 1,025 т/м3 - удельная масса морской воды;

L₀ = 46,2 м - длина по KBЛ судна-прототипа;

Подставляя все значения, получаем:

.

Относительная длина судна получается равной:

.

Длину в первом приближении рассчитаем по формуле:

.

где Квч =1,02 - коэффициент выступающих частей;

Осадка судна определяется:

м.

Ширина судна (одного корпуса):

;

Высота борта:

.

Таким образом, в первом приближении принимаем:

D₁=964 т, H₁=5,63 м,

L₁=56,53 м, T₁=3,78 м,

B₁=11,6 м, д=0,59.

B_к1 = 3,51 м, N₁=1279кВт

2. Расчёт мощности во втором приближении.

Мощность энергетической установки, обеспечивающая судну заданную скорость, во втором приближении вычисляется по формуле

,

где - эксплуатационное сопротивление движению ( - буксировочное сопротивление на тихой воде (см. рис. 3)), - расчётная скорость судна в м/с, - КПД гребного винта.

4.3 Расчет ходкости на чистой воде

Для расчета полного сопротивления всего судна необходимо учесть коэффициенты, учитывающие особенности двухкорпусного судна, а также знать площадь смоченной поверхности ?, которая вычисляется по формуле С.П. Мурагина:

=430,52 м².

Число Фруда:

=0,35

Так как у нас судно- катамаран, то необходимо учесть коэффициенты - ж_ост, ж_ф, К_{ф L/В}, К_{ф д}, К_{ф В/Т}, К_{волн L/В}, К_{волн д}, К_{волн В/Т}, которые служат для учета влияния одного корпуса на другой. [В. А. Дубровский, 1975]

Коэффициент остаточного сопротивления одного корпуса:

ж_ост/Fr = 2*R_l / сv2 Щ,

принимаем равным 1,72*103

Коэффициент сопротивления формы одного корпуса:

ж_ф=ж_ост|Fr=0,15=0,5* 103

Коэффициент волнового сопротивления одного корпуса:

ж_волн= ж_ост - ж_ф = 1,22 *103

Коэффициент влияния клиренса и отношения L/B1 на вязкостное сопротивление:

К_{ф L/В}=К_{ф д} (L/B1,2b)=1,3

Коэффициент влияния клиренса и коэффициента общей полноты на вязкостное сопротивление:

К_{ф д} =К_{ф д} (д,2b)=0,92

Коэффициент влияния отношения B1/T на вязкостное сопротивление:

К_{ф В/Т} = К_{ф В/Т} (В1/Т, 2b) =0,7

Коэффициент влияния клиренса на вязкостное сопротивление:

К_ф = К_{ф L/В} К_{ф д} К_{ф В/Т} =0,85

Коэффициент сопротивления формы корпуса в составе катамарана:

ж_кф= К_ф ж_ф= 1,02

Коэффициент влияния на волновое сопротивление клиренса и отношения L/B1:

К_{волн L/В}= К_{волн L/В} (L/Bl,2b) =1,95

Коэффициент влияния на волновое сопротивление клиренса и коэффициента общей полноты д=0,59:

К_{волн д} =К_{волн д} (д, 2b) = 0,97

Коэффициент влияния на волновое сопротивление клиренса 2b и отношения В1/Т: