Швартовка лондонского парома выполняется с использованием электромагнитов

Magnetic gripper for mooring a ship | Goudsmit Magnetics

Недавно разработанная интеллектуальная система швартовки IdL (интеллектуальная система докового шлюза) от голландской компании Mampaey Offshore Industries — это первая в мире система магнитной швартовки. Она позволяет пришвартовать лондонский паром всего за десять секунд. Система швартовки состоит из двух рычагов с гидравлическим управлением, каждый из которых снабжен пластинчатым магнитом размером около 1500 x 1500 мм на конце, удерживающим паром в устойчивом положении в доке.

 

Забота об окружающей среде
Такой подход к швартовке сокращает вредные выбросы, позволяет сэкономить топливо и минимизировать использование двигателей, способствуя защите окружающей среды. Пластины с неодимовыми магнитами (или магнитные накладки) с силой отрыва 80 кН (= 8000 кг с воздушным зазором 6 мм) разработаны подразделением Goudsmit Magnetics of Waalre (Нидерланды). Магниты притягивают две пластины толщиной 20 мм, приваренные к корпусу парома. Процесс швартовки постоянно контролируется. В процессе разработки пластинчатых магнитов важно было учесть действие сил бокового и продольного сноса, вызывающих вертикальную качку парома. Пластины с гидравлическим управлением поглощают эти силы и надежно удерживают паром, не допуская качки. Созданию первого в мире парома с функцией магнитной швартовки предшествовали многочисленные расчеты и испытания. См. видеоролик: https://vimeo.com/290490965.


Расчеты Comsol и FEM (метод конечных элементов)
Яну Лемменсу (Jan Lemmens) — инженер службы сбыта компании Goudsmit, объясняет процесс: «Компания Mampaey уже некоторое время искала способ швартовки паромов с использованием магнитов. Первое, что пришло мне в голову — использовать наши магнитные захватные устройства, но они работают от пневмопривода, что не позволяет добиться силы отрыва 80 кН. Поэтому мы разработали пластинчатый магнит с силой отрыва 80 кН. Одна установка состоит из четырех таких пластинчатых магнитов, которые вместе образуют один большой магнит с площадью поверхности приблизительно 1500 x 1500 мм. Отдельные пластинчатые магниты включаются и выключаются гидравлическим цилиндром. Он перемещает пластину вверх и вниз, а затем вперед и назад с помощью гидравлического привода.

Боковой и продольный снос
Mampaey описывает эти перемещения морскими терминами «боковой снос» (на практике 320 кН) и «продольный снос» (на практике 130 кН) — в данном случае соответствующие силы возникают в результате прохождения судов и под действием течения Темзы. Естественно, пластины также имеют защитное покрытие, устойчивое к воздействию соленой воды. Прежде чем построить опытный образец на основе расчетов Comsol, мы сделали все возможное, чтобы добиться сопротивления силе отрыва 80 кН, предполагая, что воздушный зазор составляет 6 мм.

Воздушный зазор
Этот воздушный зазор представляет собой сумму покрытий на судне, неровностей поверхности на швартовной плите и толщины фрикционных накладок, используемых для создания дополнительного трения на корпусе судна или на швартовных плитах. Использование модели FMEA на раннем этапе позволило минимизировать риски, связанные с проектированием. Благодаря методу конечных элементов и расчетам в Comsol, выполненным нашими сотрудниками, мы, в конечном итоге, смогли создать эту магнитную систему.

Мы провели различные испытания с использованием специально разработанных испытательных установок, таких как испытание на отрыв при 80 кН (максимальный боковой снос), 20 кН (максимальный продольный снос) и испытание на усталостность в течение более 30 000 циклов, все из которых были успешно завершены без каких-либо проблем. И только после этого началось серийное производство магнитов».
 

Паром Woolwich ferry
В настоящее время в Лондоне устанавливается новая система магнитной швартовки. Работы продлятся до конца текущего года. Новая система будет официально введена в строй в январе 2019 года. Паром Woolwich Ferry ежегодно перевозит около двух миллионов пассажиров и транспортных средств по Темзе, что предполагает около 25 000 швартовок у каждого терминала.

Первая система магнитной швартовки
Это первая в мире магнитная система, применяемая для швартовки паромов. Данную систему выбрали за ее производительность, эффективность, безопасность и долговечность. Процесс швартовки постоянно отслеживается: это позволяет контролировать вес швартовки и регистрировать числовые данные. Использование системы магнитной швартовки iDL сокращает вредные выбросы, позволяет сэкономить топливо и минимизировать использование двигателей, способствуя защите окружающей среды. Системы магнитного причаливания и швартовки с использованием магнитов данного типа от компании Goudsmit являются собственностью Mampaey Offshore Industries. Планируется внедрение этих систем во всем мире.