Что такое балласт на корабле
Значение слова «балласт»
1. Специальный груз для обеспечения правильной осадки и остойчивости корабля, а также для регулирования высоты полета аэростата.
3. Ж.-д. Употребляемые на постройку верхней части железнодорожного полотна щебень, гравий или песок, на которые укладываются шпалы.
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
улучшение балансирных качеств (то есть посадки объекта включая крен и дифферент, остойчивости или устойчивости путём смещения центра тяжести объекта в нужном направлении);
достижение определённого положения в равновесии силы притяжения силы отрыва от поверхности (то есть силы подъёма в воздух, силы плавучести или выталкивающей из воды силы);
утяжеление предмета с целью уменьшения вибрации или уменьшения влияния на предмет внешних факторов (погоды в том числе).
Хорошим примером может служить игрушка неваляшка — все три пункта выполняются, а в качестве балласта используется грузило.
БАЛЛА’СТ [ала], а, мн. нет, м. [англ. ballast]. 1. Груз, обеспечивающий равновесие и посадку судна (мор.). || Мешки с песком для регулирования высоты полета аэростата. || перен. Лишний, бесполезно обременяющий груз (книжн.). Б. ненужных знаний. Исключен из партии как б. 2. Щебень или песок, употр. на постройку верхней части ж.-д. полотна для укрепления шпал (ж.-д.). Платформы, груженые балластом.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
балла́ст
1. груз, служащий для улучшения ходовых качеств судна, регулировки глубины погружения подводной лодки либо высоты полёта летательного аппарата легче воздуха ◆ Тогда командир вызвал на мостик инженера-механика лодки Якова Спиридоновича Коваленко и приказал продуть главный балласт, привести лодку в крейсерское положение. Крон Александр, «Капитан дальнего плавания», 1983 г. (цитата из НКРЯ)
2. перен. то же, что обуза; то, что отягощает, не принося пользы ◆ А потом рукопись, в которую вложено столько уменья, находок, воли и таланта, валяется в домашних столах как лишний балласт, перекашивая весь ход жизни автора. Герштейн Эмма, «Лишняя любовь», 1985-2002 г. (цитата из НКРЯ)
3. ж.-д. сыпучий материал для сооружения рельсовых путей
Что такое балластная вода и почему она является проблемой?
PhilAugustavo / Getty Images
Балластная вода – это пресная или океанская вода, хранящаяся в корпусе судна для обеспечения устойчивости и улучшения маневренности во время рейса. Когда судно достигает места назначения, балласт сливается в воду в новом порту, иногда наполненный потоком незваных гостей в виде бактерий, микробов, мелких беспозвоночных, яиц или личинок различных видов, которые приехали из первоначального пункта назначения и могут стать инвазивными видами.
Когда судно принимает или доставляет груз в несколько разных портов, оно принимает или сбрасывает балластную воду в каждом из них, создавая смесь организмов из нескольких различных экосистем. Некоторые суда не предназначены для перевозки водяного балласта, в то время как другие могут перевозить балластную воду в герметичных танках, чтобы полностью обойти этот процесс. В целом, однако, почти все морские суда будут использовать балластную воду.
Что такое балластные воды
Балласт – это вода, доставленная на борт для управления весом судна. Это практика, которая стара, как сами корабли со стальным корпусом, и помогает снизить нагрузку на судно, компенсировать изменение веса при изменении грузовой нагрузки и повысить производительность при плавании в бурном море. Балластная вода также может использоваться для увеличения нагрузки, чтобы судно могло погружаться в воду достаточно низко, чтобы пройти под мостами и другими сооружениями.
Судно может нести от 30% до 50% всего груза в балласте, от нескольких тысяч литров до более 10 миллионов литров, в зависимости от размера судна. Согласно Руководству Всемирной организации здравоохранения по санитарии судов, около 11 миллиардов тонн балластной воды ежегодно перевозятся судами по всему миру. (1)
Почему это является проблемой? Если организм, перенесенный с балластной водой, выживет достаточно долго, чтобы создать репродуктивную популяцию в новой среде, он может стать инвазивным видом. Это может нанести непоправимый ущерб биоразнообразию, поскольку новые виды вытесняют местные или размножаются до неконтролируемых количеств. Инвазивные виды не только влияют на животных, которые там живут, но также могут нанести ущерб экономике и здоровью местных сообществ, которые полагаются на этот баланс для еды и воды.
PhilAugustavo / Getty Images
Воздействие на окружающую среду
Многие из этих чужеродных водных видов несут ответственность за один из самых серьезных уронов, нанесенных водоемам в истории человечества. Например, вторжение моллюсков Речная дрейссена в пресноводные озера может привести к замедлению роста местных видов рыб на 14% в первый год их жизни. Бычок-кругляк, еще один печально известный инвазивный вид, настолько быстро меняет пищевую цепочку в своей новой среде обитания, что может увеличить биоаккумуляцию токсичных веществ в более крупных хищных рыбах, подвергая риску людей, употребляющих их. (2, 3)
И, по данным Международной морской организации (ИМО), скорость биоинвазий растет «тревожными» темпами: (4)
«Проблема инвазивных видов в водяном балласте судов в значительной степени связана с расширением торговли и объема перевозок за последние несколько десятилетий, и, поскольку объемы морской торговли продолжают расти, проблема, возможно, еще не достигла своего пика. Последствия во многих регионах мира были разрушительными.»
Балластная вода угрожает не только морской среде – корабли, идущие через открытый океан к озерам, не менее опасны. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), по крайней мере 30% из 25 инвазивных видов, занесенных в Великие озера с 1800-х годов, проникли в экосистемы через балластную воду судов. (5)
ИМО разработала руководящие принципы для водяного балласта в 1991 году в рамках Комитета по защите морской среды и после многих лет международных переговоров приняла Международную конвенцию о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими (также известную как Конвенция УБВ) в 2004 году. В том же году Береговая охрана США установила правила контроля за сбросом организмов из судового балласта в Соединенных Штатах Америки. (6)
Правила Береговой охраны США, запрещающие судам сбрасывать неочищенный балласт в воды США, вступили в силу в 2012 году, в то время как программа Конвенции УБВ 2004 года по разработке руководящих принципов и процедур для водяного балласта вступила в силу в 2017 году. В 2019 году EPA предложило новое правило в соответствии с Законом о случайном сбросе с судов, хотя он был подвергнут критике со стороны природоохранных организаций, поскольку он содержит исключение для крупных судов, которые работают в Великих озерах. (7, 8, 9, 10)
Некоторые виды, переносимые в балластных водах
Системы управления балластными водами
В соответствии с Конвенцией УБВ 2004 года, во всем мире были реализованы различные стратегии управления балластными водами с использованием как физических (механических), так и химических методов. Во многих ситуациях необходимы различные комбинации систем очистки для борьбы с различными видами организмов, живущих внутри одного балластного танка. (8)
antoni_halim / Getty Images
Некоторые химические вещества, хотя и способны на 100% инактивировать организмы в водяном балласте, создают высокие концентрации токсичных побочных продуктов, которые могут быть вредными для самих местных организмов, которые они пытаются защитить. Уменьшение количества этих биоцидов может добавить еще один шаг к процессу обработки, делая использование одних химикатов дорогостоящим и неэффективным методом. Даже химическая обработка, о которой известно, что она действует быстрее, чем механическая, скорее всего, нанесет окружающей среде больше вреда от токсичных побочных продуктов в долгосрочной перспективе.
С экологической точки зрения, использование первичной механической обработки, такой как удаление частиц дисковыми и сетчатыми фильтрами во время загрузки или использование УФ-излучения для полного уничтожения или стерилизации организмов, считается лучшим вариантом – по крайней мере, на данный момент.
Методы механической обработки могут включать фильтрацию, магнитную сепарацию, гравитационную сепарацию, ультразвуковую технологию и нагрев, все из которых, как было установлено, инактивируют организмы (особенно зоопланктон и бактерии). Исследования показали, что фильтрация с последующим использованием гидроксильного радикала является наиболее энергоэффективным и экономичным методом очистки, плюс он может инактивировать 100% организмов в водяном балласте и производить небольшое количество токсичных побочных продуктов. (11)
Методы замены балластных вод
Начиная с 1993 года, международные суда были обязаны заменять пресную балластную воду соленой, еще находясь в море, что было эффективным для уничтожения любых организмов, которые могли проникнуть в корпус в исходном порту. К 2006 году грузовые суда даже меньшего размера, не содержащие балластной воды, должны были принимать ограниченное количество морской воды и сбрасывать ее перед заходом в порт, чтобы предотвратить непреднамеренную транспортировку инвазивных видов.
Для замены водяного балласта судно должно находиться на расстоянии не менее 200 морских миль от ближайшего участка суши и находиться в воде на глубине не менее 200 метров. В некоторых случаях с лодками, которые совершают более короткие рейсы или работают в закрытых водах, судно должно заменять балластную воду на расстоянии не менее 50 морских миль от ближайшего берега, но все еще находится в воде глубиной 200 метров.
Методы замены балластной воды наиболее эффективны, если исходная вода поступала из пресноводного или солоноватого источника, поскольку резкое изменение солености смертельно для большинства пресноводных видов. Учитывая тот факт, что эффективная замена зависит от конкретных условий окружающей среды, таких как изменения солености или температуры, суда, путешествующие из пресной воды в пресную или из океана в океан, не получат такой же выгоды от замены балластной воды. Однако есть исследования, которые показывают, что комбинация или замена плюс обработка более эффективны, чем одна обработка, когда порты назначения пресноводны. Замена с последующей обработкой также служит важной стратегией на случай выхода из строя бортовых систем очистки. (12)
Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
Балластные системы
Содержание
Балластными называют группу судовых систем, предназначенных для приема, транспортировки и выкачки водяного балласта (забортной воды) при изменении осадки, дифферента и крена судна. К ним относятся:
На большинстве морских судов функции всех этих систем выполняет одна балластная путем соответствующего распределения балласта по балластным цистернам.
Балластная система
Балластная система предназначена для приема водяного балласта в цистерны (отсеки) и последующей перекачки и удаления его за борт. Морские суда принимают водяной балласт для получения осадки, обеспечивающей надлежащие мореходные качества в порожнем — балластном — переходе (танкеры, рудовозы и другие суда, совершающие рейсы без груза), для обеспечения необходимой остойчивости при перевозке грузов на верхней палубе (лесовозы, контейнеровозы), для создания правильной посадки судна на ровный киль или с небольшим — не более 0,025— 0,030 L — дифферентом на корму по мере расходования судовых запасов. Для приема водяного балласта на судах используют отсеки двойного дна, пики и диптанки. На танкерах балласт принимают в грузовые и специальные балластные танки, а на рудовозах, для уменьшения в балластном переходе избыточной остойчивости, ухудшающей качку, — в подпалубные цистерны. На сухогрузных и пассажирских судах количество водяного балласта достигает 25—30, а на танкерах 35—50 % водоизмещения судна.
Принимают балластную воду в цистерны, расположенные ниже ватерлинии, самотеком через днищевые или бортовые кингстоны, либо с помощью балластных насосов; удаляют водяной балласт только насосами. Балластную систему оборудуют на всех судах и для обеспечения резерва соединяют с осушительной. Приемные отверстия кингстонов (рис. 8.12) должны быть защищены от обмерзания и засорения. Обычно в балластных системах используют центробежные или поршневые насосы производительностью 100—400 м 3 /ч при напоре 15—20 м вод. ст. Производительность насосов выбирают так, чтобы обеспечить прием (или удаление) балласта из наибольшей цистерны не более чем за два часа, а всего балласта — за шесть—восемь часов. На танкерах, имеющих чисто балластные цистерны, наряду со специальными балластными используют и грузовые насосы. На всех судах кроме основного специального балластного насоса предусматривают резервные, в качестве которых используют осушительные, пожарные и др.
Балластный трубопровод прокладывают, как правило, в двойном дне. Наиболее удобен для этой цели коридор, образуемый на некоторых судах в междудонном пространстве, обычно вдоль вертикального киля. Балластные насосы, располагаемые в МКО (на танкерах — в насосном отделении), объединяют кольцевой магистралью, от которой через распределительные коробки с запорными клапанами в каждую балластную цистерну отводят отдельный трубопровод (рис. 8.13). Трубопровод, идущий в форпик, должен иметь расположенный в форпике разобщительный клапан, управляемый дистанционно с поста, находящегося выше палубы переборок.
Балластный трубопровод изготовляют из стальных бесшовных оцинкованных или футерованных полиэтиленом труб, диаметр которых, определяемый расчетом в зависимости от емкости цистерн, достигает на супертанкерах 400—500 мм. На тех танкерах, где для приема водяного балласта используют грузовые танки, а также на судах, у которых балласт принимают в порожние топливные цистерны (на новых судах, как правило, это не допускается), на отливном трубопроводе необходимо устанавливать сепаратор трюмных вод. Отливной трубопровод выводят за борт выше грузовой ватерлинии на 200—300 мм и заканчивают захлопкой, пропускающей балластную воду за борт, но препятствующей попаданию забортной воды внутрь. Управление насосами и арматурой балластной системы — централизованное, дистанционное.
Дифферентная система
Дифферентная система предназначена для приема в цистерны, перекачки и удаления из них водяного балласта при дифферентовке судна. Ее предусматривают только на тех судах, которые по условиям эксплуатации часто меняют дифферент, например на ледоколах, использующих изменения дифферента для улучшения условий форсирования льда. Система состоит из двух цистерн, носовой и кормовой, общей емкостью около 5—12 % водоизмещения судна; объединяющего их трубопровода; перекачивающего реверсивного насоса и кингстонов — приемного и отливного. На некоторых судах для перемещения воды из одной оконечности судна в другую вместо перекачивания ее насосом применяют продувку сжатым воздухом. Иногда дифферентную систему делают по автономному принципу: носовую и кормовую цистерны не соединяют одним трубопроводом, а оборудуют автономными средствами приема и удаления воды (кингстонами, эжекторами или сжатым воздухом).
Креновая система
Креновая система предназначается для выравнивания крена. Ее оборудуют на ледоколах, которым для освобождения от сжатия льдами, а также схода с кромки льда или снятия с мели необходимо создать крен, а также на паромах и судах с горизонтальной грузообработкой для борьбы с креном, возникающим при перемещении грузов по судну во время грузовых операций (ее на этих судах называют антикреновой системой ).
Устройство креновой системы аналогично устройству дифферентной системы, если не считать, что креновые цистерны (объемом 5—8 % водоизмещения) расположены не в оконечностях судна, а в средней части (это позволяет создавать наибольший кренящий момент). Кроме того, у креновой системы больше диаметр переточных труб (до 700—1000 мм), и поэтому в качестве запорной арматуры применяют клинкеты и поворотные затворы.
Краткая информация по BWMC. Балластные воды от А до Я.
Честно говоря, давно хотел разобраться в этой теме, так как постоянно что-то новое узнавал. Почитав нужную информацию, полистав BWMC книжку я хочу поделиться с вами краткой информацией обо всём. Всё про Международную конвенцию о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими (Ballast water management convention).
Каждый раз, когда выходит новый Регламент, моряки надеются, что он последний. В прошлом у нас были MARPOL Annex VI, ECDIS, EU MRV и многие другие.
В чем проблема балластных вод в международных морских перевозках?
Морские суда перевозят от 3 до 5 миллиардов тонн балласта по всему миру каждый год. Таким образом морские микроорганизмы путешествовали по всему миру бесплатно и без последствий.
Большинство перевозимых видов не выживают в новой среде обитания. Но те, кто выживают, творят наглые вещи. Не имея естественных хищников, они вытесняют или убивают местные виды.
Подобное представляет огромный вред для местных экосистем, здоровья человека и региональной экономики.
Организации несколько лет работали над установлением стандартов чтобы решить эту существующую проблему.
Таким образом появилась Ballast water management convention.
Какие бывают конвенции по балласту?
Наиболее значимые правила управления балластными водами являются IMO и USCG. Однако примерно 25 других стран и региональные власти также установили собственные требования.
IMO конвенция по балласту
Действует с 8 сентября 2017 года. Конвенция по балластным водам (BWM Convention) действует для всех перевозящих балластные воды. А так же имеющие международные переходы.
BWM выставила свои общие требования и разрешения и для региональных и местных органов. Так они не могут выступать за рамки дозволенного.
Эти требования действуют для:
Замена балластных вод (Ballast water exchange). Регламент D-1.
Данный способ предназначен для уничтожения организмов из малосоленой среды с прибрежных вод. Так они не попадут в воды открытого океана с большим содержанием соли.
Замена балласта не так хорошо справляется с данной проблемой. Поэтому требуют чтобы суда новой постройки имели уже встроенную систему обработки (ballast water treatment system).
С 8 сентября 2017 года все корабли должны выполнять замену балласта, либо одобренную ballast water treatment.
Регламент B-4 и D-1 из BWM конвенции сообщает, что процедура по замене балластных вод должна выполняться следующим образом:
И есть 2 способа замены балласта под 95%:
Система обработки балластных вод (Ballast water treatment). Регламент D-2.
Регламент B-3 от BWM конвенции требует чтобы все морские суда были оснащены одобренной IMO системой BWT вместе с обновлением сертификата IOPP после 8 сентября 2017 года. До этого момента они должны следовать требованиям по замене балласта D-1.
Но не так всё просто и с этими ballast water treatment системами. Они должны соответствовать критериями выгрузки балласта. В эти критерии входит выброс различных микро организмов и микробов в морские воды из судна. Данные требования описаны в Регламенте D-2.
USCG Final Rule
США тоже выдумали свои требования и выдвинули их ещё аж с июня 2012 года. Эти требования подходят только для морских судов, которые собираются откатывать балласт.
USCG Final Rule требует чтобы все суда имели одобренные ballast water treatment систему. Определённые критерии написанны в таблице.
До сего момента они должны выполнять замену балласта в 200 мильной зоне.
Полные требования можно посмотреть в CFR 46 U.S. Code of Federal Regulation Part 162. Суть в том, что IMO не проходит по требованиям USCG.
USCG Final Rule так же выдвинуло 2 дополнительных требования
Остальные Регламенты
Многие другие страны выдвинули свои требования для защиты своих территориальных вод от нападения чужих микроорганизмов. К примеру Литва, Грузия и Украина имеют свой Регламент.
IMO и USCG стандарты отката балласта
И так, IMO требования написаны в BWM Convention Regulation D-2. USCG требования написаны в USCG Final Rule.
BWM конценция требует замерять жизнеспособные организмы (viable organisms). USCG Final rule требует замерять живые организмы (living organisms).
Vessel General Permit (VGP)
Суда, заходящие в порты США, должны так же выполнять особые требования от U.S. EPA VGP. Больше о VGP можно почитать на их сайте https://www.epa.gov/npdes/vessels-vgp
Документация и проверки по балластным водам
Инспектора как PSC и USCG будут проверять соответствует ли судно конвенции BWM. Руководство как правильно соответствовать требованиям существуют для всех.
Международные проверки и доклады (по BWM)
В соответствии с BWM конвенцией все корабли с GRT 400 
Проверки и доклады в территориальных водах США
USCG Final Rule требует доклады по балластным операциям следующим образом:
BWMR форма должна быть заполнена и отправлена перед заходом в территориальные воды США. Это должно быть сделано не позже чем за 6 часов до прихода. За 24 часа, если судно ходит в Great Lakes или в Hudson реке из U.S. EEZ. Подписанные рапорта должны находиться на борту судна как минимум 2 года.
Больше информации по BWMR форме можно найти по следующей ссылке http://invasions.si.edu/nbic/submit.html
Чтобы принять участие в Equivalent Reporting Program судно не должно выходить в моря. Оно выполняет переходы только на территориях США и Канады. Более подробная информация о этом по следующей ссылке: http://invasions.si.edu/nbic/equivalentprogram.html
Чтобы соответствовать VGP требованиям, судно должно выполнять следующие рутинные процедуры для системы обработки балластных вод:
USCG имеет право отправлять на анализы в независимую лабораторию ваши балластные воды с любого танка.
Системы обработки балластных вод (Ballast water treatment system)
Дезинфекция балластных вод химическим путём
Подробнее про электрохлорированый способ (Electrochlorination)
Так же называется электролитное хлорирование. Самый часто используемый способ химической дезинфекции балластных вод. Система обычно делает пре-фильтрацию и обрабатывает воду один раз во время закачки балласта.
Процесс электрохлорирования использует электричество. Он помогает получить дезинфицирующий раствор гипохлорита из солевого раствора. А этот раствор производит газообразный водород как побочный продукт.
Этот процесс чувствителен к:
Дезинфекция балластных вод физическим путём
Подробнее про способ обработки Ультрафиолетом (UV)
Большинство систем обработок балластных вод физическим способом производят дезинфекцию ультрафиолетом. Этот способ очищал питьевую воду уже на протяжении 100 лет.
После фильтрации, которая была во время приёма балласта, UV система направляет балластные воды через “реактор”. Это своего рода помещение, для очищения оставшихся организмов ультрафиолетом.
Во время отката балластных вод вода снова проходит через подобный реактор. Это окончательно уничтожает, тех, кто посмел выжить.
Для тех, кто желает ознакомиться с принципом работы BWTS, прошу посмотреть следующий ролик от механика
Вот и всё, чем я хотел с вами поделиться. Если есть какие вопросы задавайте в комментариях. Я постараюсь на них ответить.
Средняя оценка 4.3 / 5. Количество оценок 9