بناء القوارب 101: حافظ على بساطة

بقلم جوزيف كيفي • 23 رجب 1439

بالنسبة لقطاع زوارق العمل في الوقت الحاضر ، فإن المشكلة الأكثر إلحاحًا التي تواجه المشغلين يمكن القول إنها تتكون من الاجتماع والدفع مقابل ظهور معايير الانبعاثات المسماة "المستوى". بالإضافة إلى ذلك ، تواجه المجموعة الفرعية الأمريكية التي يبلغ قوامها 5500 قارباً قواعد القوارب الفرعية M ومتطلبات جديدة لتركيب الأجهزة والبناء المادي. الشيء الوحيد الذي لا ينبغي عليهم القلق بشأنه هو حلول تبريد المحرك.

قد يكون جهاز Keel Cooler ، بعيداً عن الأنظار تحت خط الماء ، أهم قطعة من المعدات على متن القارب. وبدون ذلك ، لا يمكن للمحركات القيام بالشحن والشحن ولا يحصل الأشخاص من النقطة A إلى النقطة B. نظرًا لأن مستويات EPA Tier تسير من 1 إلى 2 وعلى طول الطريق حتى 4 ، فإن المبرد الأقوياء قد تطابقت مع خطوات للتأكد من هذا الهواء النظيف لا يعني أيضا القوارب ضعيفة الأداء أو خارج الخدمة.

وبالمثل ، فإن قواعد الفرع الفرعي M التي تركز على اختراق هياكل السفن تمثل تحديًا محتملًا للمشغلين الذين يستخدمون مبردات العارضة. وبالفعل تماشيا مع المتطلبات الصارمة لفرع خفر السواحل الأمريكي (بالنسبة إلى سفن الركاب) ، فإن ما سيحدث بعد ذلك سيكون العمل كالمعتاد بالنسبة لشركة RW Fernstrum & Company. ذلك لأن Fernstrum ، وهو الاسم الأقدم في قطاع التبريد البحري ، هو أيضا الأكثر خبرة. بيع في كل قطاع للقوارب العاملة يصل إلى الحد الأقصى لانتاج المحرك من 10،000kW ، وهناك برودة العارضة عن أي بدن البحرية ، و Fernstrum مهندس مخصص واحد لمطابقة. مع عدم وجود أجزاء متحركة ، فإن برودة العارضة هي الحل المثالي والبسيط لزوارق العمل الحالية حتى مع تزايد تعقيد المعدات الأخرى وصعوبة الحفاظ عليها.

Keel Coolers 101

وفقا لديل جوسيك ، مدير مبيعات التصدير في Fernstrum ، فإن مبرد عارضة أو مبرد صندوق هي نفس عملية التفكير. "إنه نظام تبريد الدائرة المغلقة للمحرك البحري. إنه يشبه المبرد على السيارة أو الشاحنة إلا أننا أسفل السفينة ، "يوضح جوسيك. "ونحن على اتصال مباشر مع المياه المحيطة - توفير مياه مباشرة (سائل تبريد) لنقل الحرارة بالماء. هذا يقضي على مياه البحر أو الماء المحيط من الدخول إلى السفينة للمبادلات الحرارية ".

لدى المشغلين الداخليين خيارات عندما يتعلق الأمر بمتطلبات التبريد. هكذا قال؛ تميل معظم السفن البحرية الداخلية لتبريدها بسبب بيئات المياه القذرة والضحلة التي تعمل فيها. يضع دايل جوسيك السؤال في المنظور ، قائلاً: "إذا تم تبادل الحرارة ، فستكون هناك مشكلات مستمرة في انسداد المبادلات الحرارية ، ، ومضخات الفشل ، وارتفاع درجة الحرارة ، وفي نهاية المطاف يمكن أن تتلف المحركات. سيكون لمحرك بحري جديد اليوم عادة دورتان تبريد بسبب متطلبات مستوى المستوى الجديد ".

وتبين أن الظروف الداخلية الصعبة - البيئات الضحلة ، والغزارة ، والعكوسة ، والمليئة بالحطام - هي التطبيق الأمثل لمبردات العارضة. هذا النوع من البيئة هو السبب الرئيسي في تطويره. مرة أخرى في عام 1944 ، زودت البحرية الأمريكية سفينة الإنزال في هجوم هزائي على أيسلندا كان الغرض منه التحضير للكابوس اللوجستي الذي كان في وقت لاحق هو هبوط نورماندي. قال شون فيرنستروم ، رئيس RW Fernstrum ، لصحيفة مارين نيوز في مارس: "أقل من نصف الطائرة جعلتها على اليابسة لأن الجليد امتص في المآخذ والمصافي ، وبالتالي كتل المحرك المتشققة. أعطيت جدّ [سن] (روبرت [فرنستروم]) ، بعد ذلك الكبيرة مهندسة في [غري] مشاة البحرية ، المهمة من يثبت هو. ما توصل إليه كان النموذج الأولي لبرودة العارضة المعبأة لدينا ".

في الواقع ، لم تبدأ البحرية باستخدام مبردات keel حتى بعد الحرب. وأوضح رئيس الشركة شون فيرنستروم أن "جدي تلقى طلبًا للحصول على 10000 وحدة في عام 1945. ولم يكن لديه مكان يبنيهم ، ولم يكن هناك أي شخص للقيام بهذا العمل ، وبسبب التقنين ، أصبح الحصول على الفضة والنيكل النحاسي يمثل تحديًا. عندما انتهت الحرب ، تم إلغاء العقد. في وقت لاحق ، في الفترة بين الحرب العالمية الثانية وكوريا ، حصل على أمر حرفة الإنزال. على سبيل المثال ، تم تركيب جميع مبردات الإنزال في إنتشون ".

عادة ما يتم تركيب مبرد عارضة اليوم في ترتيب راحة على جانب السفينة. تظل المبردات بعيدة عن الأذى وتحميها الحراس والشوايات. ويضيف بيوركمان: "الغالبية العظمى من هذه السفن الداخلية عادة ما ينتهي بها المطاف مع منشآت مثبتة على الجانب".

سفن عالية السرعة

وبالإضافة إلى أسواق الشحن الداخلية ، فإن مبردات keel لديها العديد من التطبيقات. في الواقع ، وخلافًا لبعض التصورات ، فإن استخدام تطبيق آخر مثالي لبرودة العارضة يشمل ما يسمى بقطاع "السفن ذات السرعة العالية". تستلزم سفينة عالية السرعة أي شيء يعمل عادة بسرعة 15 إلى 40 كيلوطن. ضمن هذا النطاق يمكن العثور على العبّارات والقوارب التجريبية ، والزوارق جامدة. ومع ذلك ، هناك سوء فهم شائع هو أن المبرد سوف يسبب الكثير من السحب على السفينة عالية السرعة. يقول دايل جوسيك هذا غير صحيح. "لقد أجرينا اختبار نموذج دبابة حيث ركضنا ثلاثة أنواع مختلفة من الهياكل ، واحدة مزودة بمبرد عارضة مثبت بشكل صحيح ، واحدة بدون مبرد عارضة وأخرى مزودة بمبرد عارضة مثبت بشكل غير صحيح. في النهاية ، أظهر الاختبار أن مبرد عارضة مثبت بشكل صحيح في العطلة لم يؤثر على سرعة السفينة. إن الطلاء الأخير من الطلاء السفلي يحد من أداء السفينة أكثر من المبرد المثبت بشكل صحيح.

اليوم ، يحدث معظم اختبار نقل الحرارة في Fernstrum داخليًا ، إلكترونياً مع برامج أو في صهاريج اختبار في مرافق Fernstrum.

تتطور مع الصناعة

قوة حصان لا علاقة لها بحجم أو شكل مبرد عارضة. ومع ذلك ، مع تغيّر ظروف التشغيل على متن الطائرة ، كذلك ، فإن العارضة تكون أكثر برودة. تشتمل المتغيرات التي كان لها الأثر الأكبر على الحرارة التي تولدها محركات اليوم ، حيث تطورت من المستوى 1 إلى المستوى 4. يشرح فرانك بيوركمان ، "مبردات اليوم تبدو إلى حد كبير مثلما فعلت في الماضي. لقد أجرينا تغييرات داخليًا للمساعدة في تعزيز الوحدة. الشيء الآخر الذي تغير - جزئيا بسبب تغيرات الطبقة - وصلنا إلى وحدات أكبر بكثير. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تقنيات التصنيع التي نستخدمها تتحسن بمرور الوقت. "وبالتالي ، تطورت مبردات Fernstrum إلى معيار أكثر قوة ومتانة. ذلك لأن محرك 100 حصان قبل 40-50 سنة سيتطلب مبردًا صغيرًا. واليوم ، ومن أجل الوفاء بلوائح الانبعاثات ، يمكن أن يكون هذا النظام ضعفي الحجم.

ربما يشرح شون فيرنستروم أفضل ما يقول ، "في الماضي ، من المتوقع أن يكون المحرك الجديد نوعًا قياسيًا لعقدين أو ثلاثة عقود ، والآن تأتي هذه التغييرات كل خمس سنوات. وقد أدى ذلك إلى بعض الارتباك لدى مصنعي المعدات الأصلية والعملاء في تتبع مكان تواجدهم في مرحلة تخطيط متعددة السنوات لسفينة.

في حالة محرك GE Tier 4 الأكثر شعبية ، على سبيل المثال ، تتطلب دوائر درجات الحرارة المنخفضة كمية هائلة من مساحة السطح مقارنة بمحرك SCR Tier 4. عندما يحدث ذلك ، يأخذ Fernstrum البيانات الفنية من شركة المحركات والمهندسين حلاً للمباراة. إنها تتعلق بالحرارة المتولدة ومعدل تدفق سائل التبريد مقابل درجات الحرارة التي يتعين علينا الاحتفاظ بها. وكلما اقتربنا من درجة حرارة المياه المحيطة ، كلما زادت المساحة السطحية التي نحتاجها لتبريد المحرك. ”

بالنسبة لأي مشغل ، خاصة في القطاعات التي تتفاقم فيها معدلات الشحن إلى الأسفل بسبب الضغوط التنظيمية ، فإن الحاجة إلى معدات قوية وموثوقة وبسيطة أمر لا بد منه. هذه الصناديق ، ومع ذلك ، قد تم 'التحقق منها' منذ فترة طويلة من قبل Fernstrum. بالاعتماد على دورة الصيانة التي قد تمر بها سفينة معينة ، قد تفرض الصيانة الروتينية بعض مجموعات حشية جديدة ، أو ربما تحديثاً للأقطاب. في الممارسة الفعلية ، ومع ذلك ، قال دايل جوسيك أن GRIDCOOLER Keel Cooler يحمل بشكل مثير للإعجاب. "كثيرا ما نرى دورة حياة من 20 عاما لبرودة النحاس النيكل العارضة. هكذا قال؛ نتلقى مكالمات من العملاء كل أسبوع حول مبردات العارضة التي استمرت من 30 إلى 40 عامًا. هم (السفينة) قد يكون لديهم حتى إعادة توزيعها عدة مرات. وفي بعض الأحيان ، تنتهي هذه السفن في البلدان النامية بعد بيعها للمشترين في الخارج ".

التثبيت المثالي Keel Cooler

لم يكن ذلك منذ فترة طويلة أن نماذج قليلة إلى 6 إلى 8 برودة يمكن أن تغطي 60 في المائة من القوارب النهرية الداخلية. لا يزال Fernstrum لا يزال يسجل بعضًا من هذه الطرازات حتى يتمكن العملاء من الوصول إليها. واليوم ، فإن الغالبية العظمى من إنتاج Fernstrum مصممة خصيصًا لسفينة أو سلسلة من السفن. يشبه إلى حد كبير الاتجاه في تصميم هياكل صالح الغرض لمطابقة الموجة الجديدة من الدفاعات للتطبيقات الداخلية ، تم تصميم كل برودة برودة Fernstrum على عدد لا يحصى من المتغيرات. وستشمل تلك المتغيرات حزمة الدفع الخاصة ، وبيئة التشغيل ، ودرجة حرارة المياه نفسها ، والخدمة المقصودة والعديد من العوامل الأخرى. يقول شون فيرنستروم: "بعض هذه التصاميم يمكن أن يستغرق سنوات حتى تؤتي ثمارها ، ومن الرائع أن نشاهدها جميعًا."

فرانك بيوركمان يوافق. "نعمل بشكل وثيق مع مهندسي البحرية على جوانب التصميم وتركيب مبردات العارضة. ونتيجة لذلك ، نشهد منشآت أفضل مما كنا نفعل قبل 20 و 30 سنة. كما نعمل بشكل وثيق مع محرك OEM قبل إصدار محرك جديد للمساعدة في تحديد كيفية تأثير التغييرات على نظام التبريد للسفينة.

عندما تواجه سفينة جديدة مشاكل التبريد ، فغالبًا ما يرجع ذلك إلى القطر الخاطئ للأنابيب أو العديد من الأدوار أو الأكواع ؛ كل الأشياء التي يمكن أن تسبب خسائر الضغط. يقول ديف بيورا: "هذا هو الشيء الذي نعمل عليه مع عملائنا" ، مضيفًا: "إننا ننظر إلى جميع بيانات المحرك ، وتوقعات الحرارة ، ومعدلات التدفق ، ودرجات حرارة تصميم المحرك ، ثم ننظر إلى بيانات التطبيق - الحد الأدنى لسرعة بدن في درجة السلطة الكاملة ، ودرجة حرارة مياه البحر ، ونحن ننظر حتى ما إذا كان سيكون الماء العذب أو 50 ٪ التبريد المضادة للتجمد التي تستخدم في النظام. كل ذلك - والمزيد - يعمل على تغيير حجم المبرد. "

أتطلع قدما

تدعو شركة Fernstrum إلى النظر إلى الوراء والتخطيط لما سيحدث بعد ذلك ، وكما يحب Sean Fernstrum أن يجهد وأن يبقي متنوعًا. ولهذه الغاية ، يقول: "كانت العبارات دائمًا عنصرًا أساسيًا لنا ، ويبدو أنها أصبحت أقوى. كما هو الحال عادة في القطاع البحري ، مع ارتفاع قطاع واحد ، يسقط آخر. لقد ركبنا جميعاً تلك الموجة من الصناعة البحرية ، بقدر ما كانت كبيرة. لكن الصيد التجاري وبعض هذه القطاعات الأخرى عملت على إبعاد بعض من هذه الخسارة من الخارج. التنويع هو ضرورة مطلقة ".

في الخارج ، يشير Fernstrum إلى الأسواق الناشئة التي تحتاج إلى الطاقة. "هذه هي أسواق مثيرة للاهتمام حقا - التوربينات المد والجزر تحت الماء ، و AUV و ROV. لقد كان التغيير المثير للاهتمام هو الذي سمح لنا بالعمل مع بعض المشاريع المتخصصة - مهندسين بحريين ومهندسين معماريين بحريين لم يكن هناك سوق سابق لهم ، لذا فإننا نشهد بداية جديدة في بعض هذه التطبيقات. "

في البلدان الأصغر حجماً ذات الاقتصادات النامية ، يشهد Fernstrum عودة إلى مهبط الإنزال - newbuilds وإعادة تدوير القديمة. "إنهم يستخدمونها في عبارات تتحرك الناس والمعدات ذهابا وإيابا. وإذا كان مبرد العارضة موجودًا بشكل صحيح وموجودًا في الوعاء عادةً باتجاه الوراء في مؤخرة السفينة حيث تكون المحركات ، فإنها تتمتع بحماية جيدة حتى لو كانت على الشاطئ "، كما يقول Gusick.

بشكل منفصل ، وأيضاً ضمن خبرة سوق التصدير الكبيرة في شركة Fernstrum ، يطالب المشغلون في أمريكا الجنوبية على نحو متزايد بحمولات بناء جديدة. وعندما يفعلون ، فإن أولئك الذين يطالبون بأحوال الأمازون يستدعيون معدات قوية. "نحن نشارك في العديد من newbuildings أسفل هناك في الوقت الحالي. وتشمل هذه ثلاث دفعات كبيرة لمجموعة دريفوس. "كل تصميم RAL مع GRIDCOOLER Keel مبردات" ، ويوضح دايل جوسيك. مع 18 موزعين و / أو وكلاء نشطين في جميع أنحاء العالم ، كانت أمريكا الجنوبية على وجه الخصوص سوقًا جيدًا لـ Fernstrum.

بالنسبة إلى تلك الساحات الأمريكية التي تنتج أيضًا حمولة للتصدير ، ليس من غير المعتاد رؤية مبردات Fernstrum على هذه الأوعية ، حيث أنها تأخذ الخط الأخير للأمازون وما وراءها. كانت سلسلة بناء السفن الشرقية Brevante فئة PSV مثالا مثاليا. كل كان لديه مبردات مصممة خصيصا مربع Fernstrum المجهزة.

إلى حد أقل ، فإن ما يسمى بـ "ساعة القوة" وسرعة الدفع الهجينة قد أثرت أيضًا على برودة العارضة الشهيرة. ولكن ، ل مختلفة - ويقول Dale Gusick - أسباب وجيهة. ويتابع قائلاً: "سوف يؤثر ذلك علينا أكثر عندما يرضى الناس بشيء ما. جلبت الأنظمة الهجينة بعض الأعمال لأننا نقوم بتبريد جميع الإلكترونيات - المحولات ، المحولات ، المحركات DC - على السفن. كل ذلك يتطلب التبريد. عندما تدخل إلى الأنظمة الحقيقية التي تستخدم فيها البطاريات الآن ، فإننا نقوم حاليًا بتبريد بعض البطاريات على متن عبارة في الدنمارك. الكثير من ذلك لا يزال في حالة تغير مستمر ، ولسنا متأكدين من أين سيأخذنا. "

الخط السفلي لمبرد كيل غارقة

بعيدا عن الأنظار ، ولأنها ظلت موثوقة جدا مع مرور الوقت ، فإن Keel Coolers عادة ما تظل بعيدة عن الذهن بالنسبة لبناة السفن والمشغلين على حد سواء. لا تزال نسخة اليوم التي تطورت من نداء حكومي لحل قضية حرجة خلال الحرب العالمية الثانية مهمة بالمثل.

اختتم شون فيرنستوم حديثًا تعليميًا بإعلانه: "مع كل التعقيدات التي قد تواجهها أي سفينة قيد التشغيل ، من المطمئن أن يكون لديك أجهزة فعالة وفعالة ومتينة وبسيطة. إن GRIDCOOLER Keel Cooler عبارة عن قطعة من المعدات التي نسعى جاهدين للحفاظ على بساطة. البساطة صعبة. إن جعل شيء ما معقدًا أمرًا سهلاً للغاية. "من المحتمل أن يوافق المشغلون على السفن المؤثرة من فئة M 5،500 على الأرجح.

• زوارق تركيب الجسور (BEB)
• عبارات (23-24 عقدة)
• الأضلاع (زودياك خفر السواحل الكندية)
• بريستول خليج gillnetters
• قوارب تجريبية (15-20 عقدة)
• القوارب الداخلية / مساعدة القاطرات
• قوارب الطاقم (15-25 عقدة)
• الشرطة و SAR (البحث والإنقاذ)
• شحن حطام الهبوط

(كما نُشرت في طبعة أبريل من عام 2018 من Marine News )