Консервация кораблей в ВМС США

Капитан 2 ранга-инженер
И. Лиходаев, кандидат технических наук;

В. Печковский, кандидат технических наук

Военно-морские силы ведущих капиталистических стран, в том числе и США, имеют в своем составе корабли резерва. Уже после первой мировой войны несколько сотен кораблей ВМС США были выведены в резерв и законсервированы для длительного хранения. Основная задача консервации заключается в надежном хранении кораблей с полностью собранными и отрегулированными механизмами и вооружением, и также быстрый ввод их в строй.

В иностранной прессе отмечалось, что в случае развязывания воины законсервированные корабли могут быть быстро введены в состав действующего флота. Например, в период ведения агрессивных войн против корейского и вьетнамского народов в США было расконсервировано 270 кораблей.

Общая численность резервного флота США продолжала расти примерно до 1973 года. Так, в 1969 году в резерве ВМС США насчитывалось 720 кораблей и судов, в 1971-м их было уже 879, а в 1976-м - 126. В иностранной прессе сообщалось, что стоимость обслуживания законсервированных кораблей и судов сравнительно низкая. Так, в 1971 году было выделено всего 5 млн. 566 тыс. долларов на содержание 879 кораблей резерва ВМС США. В последние годы число законсервированных кораблей несколько уменьшилось не только в ВМС США, но и в Великобритании, ФРГ, Канаде, Италии, Норвегии. Это связано с тем, что корабли и суда достигли предельных сроков службы и сдаются на слом. Однако а настоящее время их еще сравнительно много в составе резервных флотов стран блока НАТО.

По данным зарубежной печати, способы и средства консервации, разработанные в США для кораблей резерва, надежно сохраняют их вооружение и технику в течение 20 лет. Они сводятся к применению тонкослойных защитных покрытий, не требующих удаления при расконсервации, и надежной катодной защите подводной части корпусов кораблей. Кроме того, используются специальные установки, автоматически осушающие воздух вокруг законсервированного корабельного оборудования.

Перед консервацией корпус и оборудование корабля тщательно дефектуются и ремонтируются. После ремонта обязательно проводятся швартовные и ходовые испытания. С консервируемого корабля снимаются боезапас, легкое топливо, взрывопожароопасные и скоропортящиеся материалы, а также запасы воды. Все остальное оборудование и имущество хранится на корабле.

В период консервации корабль ставится в док и его забортные отверстия в подводной части завариваются стальными заглушками. Механизмы, трубопроводы осушаются и очищаются. Рабочие и неокрашиваемые поверхности покрываются специальными защитными составами, после чего наружный корпус корабля герметизируется и в отсеки через специально смонтированный трубопровод (частично используется и штатный корабельный) подводится осушенный воздух. Из осушаемых помещений воздух выводится по трубопроводам, смонтированным на верхней палубе корабля.

Процесс осушения воздуха на корабле складывается из предварительного и эксплуатационного периодов осушения. Первый обычно продолжается от двух недель до двух месяцев. В это время установки динамического осушения воздуха работают круглосуточно до получения относительной влажности 30%. В течение второго периода установки поддерживают относительную влажность на уровне 30-40%, который выбран на основе анализа безопасных пределов влажности для различных материалов и оборудования, размещаемых в среде осушенного воздуха при длительном хранении (табл. 1).

Рис 1. Воэдухоосушительная установка с двумя адсорберами: 1 и 2 - адсорберы; 3 - воздухонагреватель; 4 - вентилятор регенерационного воздуха; 5 - вентилятор осушаемого воздуха; 6 и 7 - воздухораспределитель

В ВМС США для осушения воздуха наиболее широко применяются адсорбционные воздухоосушительные установки, работающие на твердом осушителе (силикагель, алюмогель) с двумя адсорберами и двумя вентиляторами. Такая установка может работать одновременно в режимах осушения и регенерации (рис. 1). Опыт эксплуатации упомянутых установок показал, что в районах с тропическим климатом они работают недостаточно эффективно, поскольку их влагопоглощалощая способность обратно пропорциональна температуре окружающего воздуха. Кроме того, скорость движения воздуха в слое твердого сорбента сравнительно мала, что требует увеличения фильтрующей поверхности, а следовательно, ведет к увеличению габаритов и веса воздухоосушительных установок.

Рис. 2. Воэдухоосушительная установка с вращающимся барабаном: 1 - вход атмосферного воздуха: 2 - воздухонагреватель; 3 - регенерационный сектор барабана; 4 - выход влажного воздуха в атмосферу; 5 - вход осушаемого воздуха; 6 - фильтр; 7 - адсорбционный сектор барабана; 8 - поступление сухого воздуха а осушаемые помещения: 9- направление движения влажного воздуха

В настоящее время в резервном флоте США внедряются воздухоосушительные установки роторного типа с вращающимися барабанами фирмы "Мантерс-Трокнер". Они представляют собой непрерывно действующий влагообменник, через который проходят два потока воздуха. Осушаемый воздух отдает влагу твердому влагопоглотителю в адсорбционном секторе вращающегося барабана, которая затем механически перемещается вместе с барабаном в регенерационный сектор и уносится потоком нагретого воздуха (рис. 2).

Установка может работать в прямоточном режиме и с перепуском потока воздуха, причем оба они обеспечиваются одним вентилятором. Потоки воздуха с одного режима на другой переключаются воздухопереключателями жалюзной конструкции.

В настоящее время для консервации кораблей внедряются абсорбционные воздухоосушительные установки, принцип работы которых основан на абсорбции водяных паров из воздуха жидким сорбентом-осушителем (абсорбентом).

За счет увеличения скорости движения воздуха во влагопоглотителе до 1,5-5,0 м/с абсорбционные установки при равной производительности в 10-25 раз меньше по габаритам и весу, чем адсорбционные. В качестве абсорбента наибольшее распространение в них получил раствор хлористого лития. Первоначально в США в качестве пазовой была использована установка фирмы "Мантерс-Трокнер". Адсорбционный сектор с твердым влагопоглотителем был заменен абсорбционным сектором с жидким влагопоглотителем - хлористым литием, обладающим более высокой гигроскопичностью и регенерационной способностью при продувании воздухом с температурой не выше 10° С.

Дальнейшее совершенствование установок для осушения воздуха от влаги идет по пути улучшения качества: алагопоглотителя. В волдухоосушительных установках 1970-1975 годов фирмы "Мантерс-Трокнер" в качестве сорбента используются кристаллы солей металлов. Последние образуют поверхностный слой узких каналов параллельно оси вращения ротора, Воздух проходит по каналам в соответствующем секторе вращающегося ротора.

Ротор установки постоянно вращается в зонах адсорбции и регенерации, за счет чего достигается непрерывность процесса и обеспечивается снабжение системы осушенным воздухом. Такие воздухоосушительные установки обеспечивают скорости движения воздуха, в семь раз превышающие скорость в обычных адсорберах с твердым сорбентом. Форма и размеры каналов, ограниченных сорбентом, таковы, что при высоких скоростях воздуха образуется ламинарный поток с малыми потерями от трения.

Установки, в которых в качестве сорбента используются кристаллы солей металла, имеют, как сообщает зарубежная печать, преимущества перед установками с твердым сорбентом (например, М-1000 фирмы "Картокэйр", табл. 2).

Эти установки повышенной производительности обеспечивают лучшее осушение воздуха и имеют меньшие весогабаритные характеристики. Они проще в эксплуатации, быстро демонтируются, что ускоряет расконсервацию кораблей, требуют меньше средств на их содержание в резерве.

Многолетний опыт содержания кораблей в консервации показал, что коррозии от воздействия атмосферы наиболее подвержены надводная часть корпуса с надстройками и оборудование, расположенное на верхней палубе. Для защиты надводная часть корабля от носа до корны со всеми надстройками и оборудованием покрывается эластичной герметичной оболочкой ("коконом") из специальной пленки, В натянутом состоянии оболочка поддерживается избыточным давлением сухого воздуха, созданным внутри нее.

Внедрение этого метода консервации кораблей позволило достичь практически неограниченных сроков хранения кораблей в резерве без переконсервации (определяется в основном сроком службы "кокона"), ускорить ввод кораблей из резерва в строй (расконсервация сводится к удалению "кокона" с корабля), сократить расходы на содержание кораблей в резерве (обслуживание сводится к наблюдению за приборами дистанционного контроля за состоянием защитной среды под оболочкой).

Подготовка корабля к консервации этим методом предусматривает: проверку исправности всей его материальной части, которая проводится на, ходу, а также тщательное удаление воды, имеющихся продуктов коррозии и грибковых образований с помощью специальных приспособлений и составов; установку приборов для дистанционного контроля поступления воды внутрь корабля, появления росы и автоматического поддержания оптимального режима циркуляции осушенного воздуха внутри защитной оболочки.

"Кокон" был спроектирован по заказу ВМС США с учетом противостояния любому атмосферному воздействию (при скорости ветра до 45 м/с и значительной снеговой нагрузке). Исследования показали, что наилучшим материалом является синтетическая дакроновая ткань, покрытая специальной краской "гиполон". При опытном использовании "кокона" на американском сухогрузном транспорте "Бэтелгюз" в 1971 году была использована нейлоновая ткань, покрытая изнутри неонреном, а снаружи - краской "гиполон", которая надежно противостоит лю-бым погодным условиям и защищает синтетические ткани от ультрафиолетовых лучей. Гарантированный фирмой-изготовителем срок службы покрытия составляет не менее 15 лет.

Для носовой и кормовой оконечностей корабля, где по расчетам преобладают сравнительно невысокие напряжения, использована ткань с корзиночным переплетением нитей. Для покрытия остальной части корабля применена ткань более плотной структуры - безузорная. Вес "кокона" вместе с элементами крепежа около 9 т, длина 190 м, ширина 24 м, высота 18 м.

Система обеспечения оптимального режима хранения осушенного воздуха под "коконом" включает устройства осушения воздуха от влаги и поддержания избыточного давления. Система воздухоосушения имеет пять установок роторного типа производительностью по 3,14 м³/с. Для каждой установки предусмотрена группа датчиков относительной влажности, расположенных в различных местах и приводящих ее в действие, если в этом районе относительная влажность поднимается выше 35% Система воздухоосушения обрабатывает около 50 тыс. м³ воздуха, находящегося внутри корабельных помещений и под "коконом" (рис. 3).

Рис. 3. Схема циркуляции осушенного воздуха от воздухоосушительных установок: 1. 2, 3, 4 и 5 - воздухоосушительные установки

Система поддержания избыточного давления включает по два вентилятора (низкого и высокого давления). Постоянно работает вентилятор низкого давления, а другой находится в резерве. При скорости ветра до 15 м/с давление воздуха внутри "кокона" поддерживается в пределах 51 мм вод. ст. При увеличении скорости ветра автоматически включается вентилятор высокого давления, который поднимает давление воздуха под "коконом" до 155 мм вод. ст. Суточный расход электроэнергии для поддержания оптимального режима хранения с помощью этого метода составляет 1000-1200 кВт'ч. Опыт эксплуатации "кокона" на сухогрузном транспорте "Бэтелгюз" в 1971 - 1972 годах позволил американским военным специалистам сделать следующие основные выводы.

Снежный покров, достигавший толщины 300 мм, практически не влиял на состояние "кокона" (снег не задерживается на его поверхности обтекаемой формы и легко сдувается ветром). Максимальные утечки воздуха после установки "кокона" не превышали 4710^-4 м³/с а через 11 месяцев эксплуатации они снизились до 38-10^-4 м³/с и стали вполне допустимыми для любых реальных погодных условии. Системы воздухоосушения и подкачки воздуха работали безотказно и поддерживали заданные параметры влажности воздуха под "коконом". В ходе опытной эксплуатации такого покрытия по критерию "стоимость/эффективность" было подсчитано, что за период цикла "вывод-ввод корабля резерва" будет получена экономия около 2000 человеко-дней.

В зарубежной печати отмечалось, что на основе данного метода в первую очередь осуществляется консервация вспомогательных судов и тральщиков, корпуса которых наиболее приспособлены для применения "кокона", а также кораблей, которые содержатся з повышенной степени готовности.

По взглядам американских специалистов, при дальнейшем совершенствовании герметизирующего покрытия тина "кокон" необходимо в целях обеспечения противопожарной защиты разработать систему быстрой подачи распыленной воды внутрь оболочки, сократить расстояние между поперечными тросами в носовой и кормовой частях каркаса (это позволит уменьшить диаметр к вес тросов и облегчить монтаж "кокона"), выбрать наиболее дешевый материал воздухопроводов для установок динамического осушения воздуха. Предполагается также вместо обычных сварных металлических труб применить трубы из армированного пластика, усовершенствовать средства защиты якорно-швартовного устройства и снизить стоимость их консервации, предусмотреть также применение "кокона" для защиты подводной части корабля, что позволит избежать герметизации забортных отверстий, исключить плановые докования в период нахождения кораблей в консервации и значительно ускорить ввод корабля в строй при расконсервации.

Зарубежное военное обозрение, 1977, №7, с. 75-79