Marin teknik

Hydrodynamisk belastningRedigera

På samma sätt som civilingenjörer konstruerar för att ta hänsyn till vindlaster på byggnader och broar, konstruerar maritima ingenjörer för att ta hänsyn till att ett fartyg kan böjas eller att en plattform kan träffas av vågor miljontals gånger under sin livstid.

StabilitetRedigera

En marinarkitekt, precis som en flygplansdesigner, är intresserad av stabilitet. Marinarkitektens uppgift är annorlunda, såtillvida att ett fartyg rör sig i två vätskor samtidigt: vatten och luft. Ingenjörer står också inför utmaningen att balansera lasten när fartygets massa ökar och tyngdpunkten förskjuts högre när ytterligare containrar staplas vertikalt. Dessutom utgör bränslets vikt ett problem eftersom fartygets lutning gör att vikten förskjuts med vätskan och orsakar en obalans. Denna förskjutning motverkas av vatten i större ballasttankar. Ingenjörer står inför uppgiften att balansera och spåra ett fartygs bränsle och ballastvatten.

CorrosionEdit

Den kemiska miljö som fartyg och offshore-konstruktioner möter är mycket hårdare än nästan var som helst på land, med undantag för kemiska fabriker. Mariningenjörer är intresserade av ytskydd och förhindrande av galvanisk korrosion i varje projekt. Korrosion kan förhindras genom katodiskt skydd med hjälp av metallbitar som kallas offeranoder. En metallbit, t.ex. zink, används som offeranod eftersom den blir anod i den kemiska reaktionen. Detta leder till att metallen korroderar och inte fartygsskrovet. Ett annat sätt att förhindra korrosion är att skicka en kontrollerad mängd låg likström till fartygsskrovet för att förhindra den elektrokemiska korrosionsprocessen. Detta ändrar den elektriska laddningen i fartygsskrovet för att förhindra elektrokemisk korrosion.

AntifoulingEdit

Antifouling är processen att eliminera hindrande organismer från väsentliga komponenter i havsvattensystem. Marina organismer växer och fäster på ytorna på de utombordssugningsintag som används för att få vatten till kylsystemen. Elektroklorering innebär att hög elektrisk ström går genom havsvatten. Kombinationen av strömmen och havsvattnet ändrar den kemiska sammansättningen för att skapa natriumhypoklorit för att rensa bort all biologisk materia. En elektrolytisk metod för antifouling innebär att elektrisk ström går genom två anoder (Scardino, 2009). Anoderna består vanligtvis av koppar och aluminium (eller järn). Kopparanoden släpper ut sin jon i vattnet och skapar en miljö som är för giftig för biomateria. Den andra metallen, aluminium, täcker rörens insida för att förhindra korrosion. Andra former av marin växtlighet som musslor och alger kan fästa på botten av ett fartygsskrov. Detta gör att fartyget får en mindre hydrodynamisk form eftersom det inte skulle vara jämnt och slätt runt skrovet. Detta skapar problem med sämre bränsleeffektivitet eftersom det gör fartyget långsammare (IMO, 2018). Detta problem kan åtgärdas genom att använda specialfärg som förhindrar tillväxten av sådana organismer.

FöroreningskontrollEdit

SvavelutsläppEdit

Förbränningen av marina bränslen har potential att släppa ut skadliga föroreningar i atmosfären. Fartyg förbränner marin diesel utöver tung eldningsolja. Tung eldningsolja, som är den tyngsta av de raffinerade oljorna, släpper ut svaveldioxid vid förbränning. Utsläpp av svaveldioxid kan öka syran i atmosfären och haven, vilket skadar det marina livet. Tung eldningsolja får dock endast förbrännas i internationella vatten på grund av den förorening som uppstår. Den är kommersiellt fördelaktig på grund av sin kostnadseffektivitet jämfört med andra marina bränslen. Det finns utsikter att tung eldningsolja kommer att avvecklas från kommersiell användning senast år 2020 (Smith, 2018).

Utsläpp av olja och vattenRedigera

Vatten, olja och andra ämnen samlas i botten av fartyget i det som kallas för längan. Länsvatten pumpas överbord, men måste klara ett föroreningströskeltest på 15 ppm (delar per miljon) olja för att få släppas ut. Vattnet testas och släpps antingen ut om det är rent eller återcirkuleras till en behållartank för att separeras innan det testas på nytt. Tanken som det skickas tillbaka till, oljeavskiljaren, använder gravitation för att separera vätskorna på grund av deras viskositet. Fartyg över 400 bruttoton måste ha utrustning för att separera olja från länshållningsvatten. Enligt MARPOL måste alla fartyg över 400 bruttoton och alla oljetankfartyg över 150 bruttoton logga alla oljeöverföringar i en oljeregisterbok (EPA, 2011).

CavitationEdit

Cavitation är den process där det bildas en luftbubbla i en vätska på grund av förångningen av vätskan som orsakas av ett område med lågt tryck. Detta område med lågt tryck sänker vätskans kokpunkt så att den kan förångas till en gas. Kavitation kan förekomma i pumpar, vilket kan orsaka skador på det pumphjul som förflyttar vätskorna genom systemet. Kavitation förekommer också vid framdrivning. Lågtrycksfickor bildas på ytan av propellerbladen när dess varv per minut ökar (IIMS, 2015). Kavitation på propellern orsakar en liten men våldsam implosion som kan förvränga propellerbladet. För att avhjälpa problemet tillåter fler blad samma mängd framdrivningskraft men med lägre varvtal. Detta är avgörande för ubåtar eftersom propellern måste hålla fartyget relativt tyst för att hålla sig gömd. Med fler propellerblad kan fartyget uppnå samma mängd framdrivningskraft vid lägre axelvarv.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *