Co to jest barka z dzielonym zbiornikiem? Dlaczego jest powszechnie stosowany w pogłębiarkach ssących?
W przypadku projektów pogłębiania portów, kanałów i mórz usuwanie materiału z dna morskiego to tylko część pracy.
Po wydobyciu piasku, błota, gliny lub innego urobku w ramach projektu należy również określić sposób jego transportu z dala od obszaru pogłębiania.
W wielu projektach pogłębiarek odsysających, urobek z urobku transportowany jest rurociągiem odprowadzającym. Rurociąg pływający jest zwykle podłączony do pogłębiarki i można go połączyć z rurociągami lądowymi w celu dostarczenia materiału do obszaru rekultywacji, osadnika lub innego wyznaczonego miejsca.
Jednak nie każdy projekt pogłębiania nadaje się do zrzutu rurociągu-na duże odległości.
W przypadku konieczności przetransportowania urobku na morskie składowisko, gdy miejsce realizacji projektu jest daleko od brzegu lub gdy instalacja długiego rurociągu jest niepraktyczna, należy zastosowaćDzielona barka samowyładowczamoże zapewnić alternatywne rozwiązanie.
Dzielona barka samowyładowcza to wyspecjalizowany statek bez-samochodu-, przeznaczony głównie do transportu i składowania urobku.
Jego kadłub składa się z dwóch części połączonych zawiasami i obsługiwanych za pomocą hydraulicznego systemu otwierania. Podczas transportu obie sekcje kadłuba pozostają zamknięte. Gdy barka dotrze do wyznaczonego miejsca składowania, kadłub otwiera się i urobek zostaje zrzucony przez dno statku.
Podstawowy system pracy to:
Pogłębiarka ssąca z ostrzami → Dzielona barka samowyładowcza → Holownik → Obszar składowania
Pogłębiarka ssąca wykonuje wykopy, barka ze zbiornikiem dzielonym transportuje urobek, a holownik przemieszcza barkę pomiędzy obszarem pogłębiania a miejscem składowania.
Dlaczego barki z dzielonym zbiornikiem są ważne w projektach pogłębiania?
Dzielona barka samowyładowcza może wyglądać stosunkowo prosto w porównaniu z pogłębiarką, ale odgrywa ważną rolę w całym cyklu pogłębiania.
Pogłębiarka ssąca może w sposób ciągły wydobywać materiał podwodny. Jednakże urobek należy usunąć z obszaru roboczego bez przerywania produkcji.
Jeżeli zrzut rurociągu jest odpowiedni, urobek z pogłębienia można w sposób ciągły transportować rurociągami pływającymi i lądowymi.
Kiedy jednak materiał musi zostać przetransportowany drogą wodną w inne miejsce, barka z dzielonym zbiornikiem staje się ważną częścią systemu.
Podstawowy cykl to:
Pogłębiarka ssąca z przecinarką → Załadunek → Dzielona barka samowyładowcza → Transport holownikiem → Utylizacja na morzu → Powrót
Pogłębiarka kontynuuje kopanie, podczas gdy barki obracają się pomiędzy załadunkiem, transportem, zrzutem i powrotem na miejsce pogłębiania.
To sprawia, że Split Hopper Barge jest czymś więcej niż tylko statkiem towarowym.
Staje się częścią systemu-przeładunku materiałów, który umożliwia wydajną kontynuację operacji pogłębiania.
Po co stosować barkę z dzielonym zbiornikiem, gdy dostępny jest rurociąg pływający?
Jest to ważne rozróżnienie przy wyborze sprzętu do projektu pogłębiania.
Dzielona barka samowyładowcza takniezastąpić pływający system rurociągów używany przez pogłębiarki ssące.
W wielu projektach pogłębiania normalnym rozwiązaniem jest zrzut rurociągu.
Typowy system pogłębiania rurociągu to:
Pogłębiarka ssąca → Rurociąg pływający → Rurociąg lądowy → Obszar rekultywacji
Pogłębiarka pompuje urobek z urobku rurociągiem zrzutowym, umożliwiając ciągły transport materiału do wyznaczonego obszaru.
Rozwiązanie to sprawdza się szczególnie dobrze, gdy:
Dostęp do obszaru rekultywacji możliwy jest rurociągiem
Odległość rozładowania jest rozsądna
Instalacja rurociągu jest praktyczna
Urobek można przepompować bezpośrednio do miejsca przeznaczenia
Jednak niektóre projekty mają zupełnie inne wymagania.
Na przykład może zaistnieć potrzeba przetransportowania urobku kilka mil morskich od brzegu w celu jego usunięcia. W projekcie może także występować ograniczona przestrzeń na rurociągi lub konieczne może być pozostawienie istniejących kanałów nawigacyjnych w stanie otwartym.
W takich sytuacjach bardziej praktyczny może być transport materiału barką.
System staje się wtedy:
Pogłębiarka ssąca z przecinarką → Dzielona barka samowyładowcza → Holownik → Morski obszar składowania
Dlatego pytanie nie dotyczy po prostu tego, czy pogłębiarka może korzystać z rurociągu.
Ważniejsze pytanie brzmi:
Gdzie ostatecznie powinien trafić wydobyty materiał?
Jeżeli do miejsca docelowego można skutecznie dotrzeć rurociągiem, lepszym rozwiązaniem może być system rurociągów pływających i lądowych.
Jeśli materiał musi być transportowany wodą i składowany w wyznaczonym miejscu składowania, bardziej odpowiednią opcją może być barka z dzielonym zbiornikiem.
Pogłębiarki ssące: jedno z głównych zastosowań barek ze zbiornikiem dzielonym
Wśród różnych typów sprzętu pogłębiarskiego,Pogłębiarka ssąca tnąca (CSD)jest jedną z najważniejszych pogłębiarek, które mogą współpracować z barkami typu Split Hopper.
Pogłębiarka ssąca tnąca wykorzystuje obrotową głowicę tnącą do wydobywania materiału z dna morskiego.
Następnie materiał miesza się z wodą i pompuje przez system pogłębiania.
W zależności od wymagań projektu urobek można transportować rurociągiem lub załadować na dzieloną barkę samowyładowczą.
W przypadku stosowania metody załadunku barka z dzielonym zbiornikiem jest umieszczana obok pogłębiarki.
Pogłębiony materiał jest przeładowywany na barkę.
Po osiągnięciu udźwigu barka opuszcza teren pogłębiania i transportowana jest holownikiem na wyznaczone miejsce składowania.
Po zrzuceniu ładunku pusta barka wraca na miejsce pogłębiania i rozpoczyna się kolejny cykl załadunku.
Tworzy to ciągły system pracy:
Pogłębiarka ssąca tnąca → Załadunek barki → Transport → Zrzut → Powrót
Przykład prawdziwego projektu: Port Hedland, Australia
Port Hedland w Australii Zachodniej stanowi wyraźny-z rzeczywistego przykładu pogłębiarki ssącej współpracującej z barkami z dzielonym zbiornikiem samowyładowczym.
Zgodnie z informacjami o projekcie opublikowanymi przez Jana De Nula, projekt optymalizacji ryzyka i optymalizacji kanału La Manche obejmował pogłębianie w przybliżeniu42 km kanału.
W dalszej fazie projektu pogłębiarka ssącaNiccolò Macchiavellizostał wdrożony w konfiguracji załadunkowej-barki i współpracował z nimdwie dzielone barki samowyładowcze.
Takie rozwiązanie umożliwiało odwóz urobku z obszaru pogłębiania przy jednoczesnym zachowaniu pracy czynnego kanału portowego.
To typowy przykład:
Pogłębiarka ssąca Cutter + Barki ze zbiornikiem dzielonym + Holownik
Kluczową kwestią jest to, że barki typu Split Hopper Barge nie były po prostu dodatkowymi statkami transportowymi. Odegrali ważną część operacji pogłębiania, usuwając materiał z obszaru roboczego.
Przykład prawdziwego projektu: Port Liepaja, Łotwa
Kolejnym udokumentowanym przykładem jest port Liepaja na Łotwie.
Jan De Nul poinformował, że w projekcie wykorzystano-samobieżną pogłębiarkę ssącą CutterFernão de Magalhães, wspierany przeztrzy dzielone barki samowyładowcze.
Obszar pogłębiania zawierał piasek, glinę, kamienie i duże głazy polodowcowe, co stwarzało trudne warunki pracy.
Inwestycję ukończono w niecałe dziewięć miesięcy, czyli około półtora miesiąca przed terminem.
Zastosowanie wielu barek załadowczych z dzielonym zbiornikiem umożliwiło pogłębiarce utrzymanie cyklu produkcyjnego podczas przemieszczania się barek między obszarem pogłębiania a miejscem składowania.
Projekt ten pokazuje również, dlaczego liczby barek nie można określić po prostu na podstawie wielkości pogłębiarki.
Wymagana liczba zależy od całego cyklu transportowego.
Prawdziwy przykład projektu: Port Rostock, Niemcy
Projekt pogłębiania portu w Rostocku stanowi jeszcze bardziej oczywisty przykład znaczenia dzielonych barek samowyładowczych.
Według Jana De Nula, pogłębiarki ssącejFernão de Magalhãeswykorzystano do pogłębienia kanału dostępu do portu.
Ponieważ na kanale żeglugowym priorytet miał normalny ruch statków, prace pogłębiarskie musiały odbywać się w ramach ściśle określonych ograniczeń operacyjnych.
Wykorzystany projektsześć dzielonych barek samowyładowczychdo transportu urobku.
Barki były regularnie obracane, aby pogłębiarka odsysająca tnąca mogła kontynuować pracę, podczas gdy inne barki transportowały lub zrzucały materiał.
To ilustruje ważną zasadę:
Wysoce wydajna pogłębiarka wymaga również wystarczająco produktywnego systemu transportu.
Jeżeli pogłębiarka wydobywa materiał szybciej, niż barki są w stanie go usunąć, może w końcu zostać zmuszona do zatrzymania się i zaczekania.
Dlatego też pojemność i ilość barki z dzielonym zbiornikiem powinna być dostosowana do wydajności produkcyjnej pogłębiarki ssącej.
Przykład prawdziwego projektu: Nador West Med, Maroko
Rozwój portu Nador West Med w Maroku stanowi kolejny wyraźny przykład takiego połączenia.
Informacje o projekcie opublikowane przez Jana De Nula rejestrują użycietrzy pogłębiarki ssącerazem zsześć dzielonych barek samowyładowczych.
Pogłębiarki ssące były odpowiedzialne za wydobywanie materiału z dna morskiego, natomiast barki ze zbiornikiem dzielonym zbierały i transportowały urobek do morskich składowisk.
Jest to typowy system logistyki pogłębiania-na dużą skalę:
Pogłębiarki ssące → Dzielone barki samowyładowcze → Utylizacja na morzu
Pogłębiarki zapewniają zdolność wydobywczą, a barki zapewniają zdolność transportową.
Dlaczego liczba barek z dzielonym zbiornikiem jest różna?
Realne projekty pokazują, że nie ma uniwersalnych zasad typu:
Jedna pogłębiarka ssąca tnąca zawsze potrzebuje dwóch barek.
Na przykład:
Port Hedland
1 pogłębiarka ssąca + 2 Dzielone barki samowyładowcze
Lipawa
1 pogłębiarka ssąca + 3 Dzielone barki samowyładowcze
Roztok
1 pogłębiarka ssąca + 6 Dzielone barki samowyładowcze
Nador West Med
3 pogłębiarki ssące + 6 Dzielone barki samowyładowcze
Różnica wynika z cyklu transportowego.
Barka musi:
Odbierz urobek z pogłębiania
Opuść obszar pogłębiania
Udaj się do miejsca utylizacji
Zrzuć materiał
Wróć na miejsce pogłębiania
Ustaw się na następny cykl ładowania
Im dłuższy jest ten cykl, tym więcej barek może być potrzebnych do ciągłej pracy pogłębiarki ssącej.
Dlatego też ilość barek powinna być obliczana na podstawie rzeczywistych warunków projektu, a nie wybierana wyłącznie na podstawie wielkości statku.
Jak duża powinna być barka ze zbiornikiem dzielonym?
Pojemność barki jest kolejnym ważnym czynnikiem.
Większy zbiornik umożliwia transport większej ilości materiału podczas każdego rejsu, ale większy statek może mieć również większe zanurzenie i wymagać większej siły holownika.
Z tego powodu największa możliwa barka niekoniecznie jest najlepszym wyborem.
Pojemność powinna być dopasowana do:
Szybkość produkcji pogłębiarki ssącej
Gęstość urobku
Objętość zbiornika
Głębokość wody
Odległość transportu
Miejsce utylizacji
Pojemność holownika
Ograniczenia nawigacji
Wymagany czas załadunku i rozładunku
Celem jest stworzenie zrównoważonego systemu.
Jeżeli barka jest za mała, pogłębiarka może wymagać częstych zmian barki.
Jeśli barka jest zbyt duża w stosunku do obszaru roboczego, problemem mogą stać się ograniczenia zanurzenia i nawigacji.
Jakie materiały można transportować barką z dzielonym zbiornikiem?
Barki z dzielonym zbiornikiem kojarzą się przede wszystkim z wydobytym osadem, ale ich zastosowanie nie ogranicza się do miękkiego błota.
W zależności od konstrukcji statku i wymagań projektu, mogą transportować różne rodzaje urobku luzem, w tym:
Pogłębione błoto
Piasek
Glina
Gleba
Żwir
Fragmenty skał
Inne odpowiednie materiały budowlane luzem
Rodzaj materiału jest ważny przy projektowaniu konstrukcji leja zasypowego, wytrzymałości kadłuba, ochrony przed zużyciem i hydraulicznego systemu otwierania.
Na przykład projekty wykorzystujące piasek i żwir mogą wymagać innych rozważań niż projekty obejmujące miękki osad.
Projekty wykorzystujące cięższe lub grubsze materiały mogą wymagać dodatkowego wzmocnienia konstrukcyjnego i elementów-odpornych na zużycie.
Jak działa konstrukcja dzielonego kadłuba?
Najbardziej rozpoznawalną cechą dzielonej barki samowyładowczej jest jej otwierany kadłub.
Statek składa się z dwóch głównych części kadłuba połączonych zawiasami.
Podczas transportu obie sekcje pozostają zamknięte i tworzą ładunek.
Gdy barka dotrze do miejsca utylizacji, układ hydrauliczny otwiera dwie sekcje kadłuba.
Materiał znajdujący się w zbiorniku wypada następnie pod wpływem grawitacji.
Po rozładunku układ hydrauliczny ponownie zamyka kadłub, umożliwiając statkowi powrót na obszar pogłębiania.
Taka konstrukcja eliminuje potrzebę ręcznego usuwania większości urobku za pomocą dźwigów i koparek.
Cały proces można zatem szybko powtórzyć:
Załaduj → Transport → Otwórz → Zrzut → Zamknij → Wróć
Ten prosty, ale skuteczny cykl jest jednym z głównych powodów, dla których barki z dzielonym zbiornikiem są szeroko stosowane w pogłębianiu i budownictwie morskim.
Dzielona barka samowyładowcza kontra konwencjonalna barka pokładowa
Konwencjonalna barka pokładowa jest przeznaczona głównie do transportu sprzętu, materiałów budowlanych, kontenerów lub innego ładunku.
Jego ładunek zwykle wymaga rozładunku za pomocą dźwigów, koparek, pomp lub innego sprzętu zewnętrznego.
Dzielona barka zasypowa została specjalnie zaprojektowana do transportu materiałów sypkich, które wymagają szybkiego rozładunku.
Do jego głównych zalet należą:
Hydrauliczny system otwierania
Szybki rozładunek
Duża pojemność zbiornika
Mniejsza zależność od zewnętrznego sprzętu rozładowczego
Nadaje się do urobku
Nadaje się do utylizacji na morzu
Łatwa integracja z operacjami pogłębiania
Dlatego chociaż oba statki są technicznie barkami, ich funkcje są zupełnie inne.
Konwencjonalna barka pokładowa skupia się głównie naprzewożący ładunek.
Dzielona barka zasypowa została zaprojektowana w oparciu o pełny cyklzaładunek, transport i rozładunek materiałów sypkich.
Dzielona barka zasypowa i rurociąg pływający: dwa różne rozwiązania
W przypadku wykonawców pogłębiania przydatne jest zrozumienie różnicy między tymi dwoma systemami.
Wylot rurociągu
Pogłębiarka ssąca
↓
Pływający rurociąg
↓
Rurociąg lądowy
↓
Obszar rekultywacji/utylizacji
Metoda ta jest odpowiednia, gdy urobek można pompować w sposób ciągły do ustalonego miejsca przeznaczenia.
Transport barkowy
Pogłębiarka ssąca
↓
Dzielona barka samowyładowcza
↓
Holownik
↓
Morski obszar składowania
Metoda ta jest odpowiednia, gdy urobek musi zostać przetransportowany drogą wodną w inne miejsce.
Żaden system nie jest uniwersalnie lepszy.
Właściwy wybór zależy od projektu.
Co należy wziąć pod uwagę przy wyborze barki ze zbiornikiem dzielonym?
W przypadku nowego projektu pogłębiania barkę należy wybrać na podstawie całego systemu roboczego, a nie pojedynczej wartości wydajności.
Ważne informacje o projekcie obejmują:
Pojemność pogłębiarki ssącej
Głębokość pogłębiania
Rodzaj i gęstość urobku
Pojemność zbiornika
Odległość transportu
Miejsce utylizacji
Głębokość wody
Pojemność holownika
Ograniczenia nawigacji
Wymagana dzienna produkcja
Gdy znane są te czynniki, można określić odpowiednią pojemność zbiornika, wymiary kadłuba, układ hydrauliczny i liczbę barek.
W przypadku niestandardowych projektów barkę z dzielonym zbiornikiem można również zaprojektować zgodnie ze środowiskiem operacyjnym, wymaganym zanurzeniem, charakterystyką materiału, odległością transportu i metodą utylizacji.
Prawdziwa wartość dzielonej barki samowyładowczej
Dzielona barka zasypowa nie zastępuje pogłębiarki ssącej.
Nie zastępuje również pływającego rurociągu.
Jego rola jest inna.
Gdy projekt pogłębiania wymaga transportu materiału drogą wodną i rozładunku w wyznaczonym miejscu, barka ze zbiornikiem dzielonym zapewnia zdolność transportu i zrzutu niezbędną do zakończenia tego procesu.
Kopie pogłębiarka ssąca.
Transportuje barka Split Hopper Barge.
Holownik przesuwa barkę.
Następnie dzielona barka samowyładowcza otwiera się i zrzuca materiał do wyznaczonego miejsca składowania.
Tworzy to kompletny cykl logistyki pogłębiania morskiego:
Kop → Załaduj → Transport → Zrzuć → Wróć
Prawdziwe projekty w Port Hedland, Lipawie, Rostocku i Nador West Med pokazują, że tę kombinację można zastosować w- dużych projektach pogłębiania portów i kanałów.
Z tego powodu, jeśli w projekcie pogłębiania nie można efektywnie wykorzystać systemu rurociągów-na duże odległości lub gdy urobek musi zostać przetransportowany na morskie miejsce składowania, odpowiednio zaprojektowana barka z dzielonym zbiornikiem może stać się krytyczną częścią całego systemu pogłębiania.
Celem nie jest po prostu zbudowanie większej barki.
Celem jest stworzenie zrównoważonego systemu, w którymPojemność barek z dzielonym zbiornikiem, liczba barek, produkcja pogłębiarek ssących, pojemność holowników, odległość transportu i cykl rozładunkuwszyscy współpracują.
To właśnie określa rzeczywistą wydajność barki z dzielonym zbiornikiem w projekcie pogłębiania.
