邮箱登录 用户名: @ 密码: 加入收藏 设为首页
首 页 综 述 船舶海工 物资配套 海军装备 资 料 技术创新 搜 索 招聘求职 English
 首页»新闻»船舶海工
新闻
图片新闻
船舶海工
新船订单
物资市场
技术创新
政策法规
港航海事
海军装备
综合信息
展会信息
解读俄罗斯核破冰船前世今生 将首次挑战拆解难题
(2016-11-23)  编辑发布:中国船舶在线  

中国网新闻11月22日讯 据bellona.org 网站2016年11月14日报道,俄罗斯将于2017年在摩尔曼斯克北部的Nerpa造船厂开始拆解“西伯利亚”号核破冰船,这是核动力破冰船的首次拆解。该破冰船建造于波罗的海造船厂,1978年试航,1993年退役。该船于1993年卸载乏燃料,其反应堆工作了10万多小时。自退役以来,俄罗斯政府一直没有划拨拆解该船所需的资金,直到政府批准了为保证辐射安全提供资金预算的2016-2030年联邦目标计划。

专为确保己方船只冰区航行而造的破冰船

破冰船是用于破碎水面冰层,开辟航道,保障舰船进出冰封港口、锚地,或引导舰船在冰区航行的勤务船,其分为江河、湖泊、港湾或海洋破冰船。从动力上分,破冰船主要有柴油动力和核动力两种,其中核动力推进系统的破冰船只有俄罗斯拥有,主要用于开辟北极航道;而在南极,很多港口不接受带有核燃料的船只靠港。在设计和建造破冰船能力上比较强的国家有俄罗斯、芬兰、瑞典、德国、美国、挪威、丹麦、日本、加拿大等。目前全球破冰船队中,功率超过1万马力的破冰船有50艘,其中俄罗斯拥有的破冰船最多。

破冰船的主要特点是船体宽(纵向短,横向宽)、船壳厚、马力大,且船体各区域设有不同的压水舱,动力多采用对称的多轴,多螺旋桨配置(一般装有2-4只螺旋桨)。破薄冰的船在船尾和靠近船头的侧位,分别装两只螺旋桨,船头螺旋桨从冰下将水抽出,削弱冰层的支托并使其成为片状裂开。船在后两只螺旋桨的推动下前进。破冰船一般常用两种破冰方法,当冰层不超过1.5米厚时,多采用“连续式”破冰法。主要靠螺旋桨的力量和船头把冰层劈开撞碎,每小时能在冰海航行9.2千米。

如果冰层较厚,则采用“冲撞式”破冰法。冲撞破冰船船头部位吃水浅,会轻而易举地冲到冰面上去,船体就会把下面厚厚的冰层压为碎块。然后破冰船倒退一段距离,再开足马力冲上前面的冰层,把船下的冰层压碎。如此反复,就开出了新的航道。还有一种方法是使用螺旋桨当刀子把冰切碎。用燃料油为动力的破冰船,多采用柴油机带动发动机发电,电动机驱动螺旋桨(组合机组驱动),驱动功率可达上百万瓦,可以满足较长时间破冰航行的需要。

在极地海域航行,对操作要求也非常高,难度远远大于普通水域。破冰船在南北极航行时通常包括开阔水域的航行、浮冰区航行和陆缘冰区航行,其中最为复杂的是陆缘冰区的航行。所谓陆缘冰区,就是靠近沿岸连成一片没有水域的海冰区。这时候,就需要采用各种特殊的破冰方法,例如旋回破冰法、徒步破冰法等。徒步破冰法也就是利用船体运动能量破冰前进,破冰船通过冲撞、倒车再冲撞的步骤缓慢前进。破冰等级分1到7档,第1档破冰能力最强,第7档最弱。破冰船并非所向披靡的“破障船”,实际破冰能力受到诸多条件限制。

俄罗斯破冰船发展悠久,动力实现由核转常

众所周知,苏联/俄罗斯拥有漫长的北部海岸线,特别是北冰洋地区的冻港数量众多,在巡逻、边防、渔政、缉私、水文调查和科研等方面对破冰船有着极大的需求。而上述海域的冰层不如极地海域厚度大,同时由于航道狭窄,吨位较大的核动力破冰船并不适用,因此以柴电为动力的破冰船就成为最适合的解决方案。

苏联/俄罗斯建造常规动力破冰船的历史非常悠久,拥有数量庞大的常规动力破冰船力量。特别是在上世纪三十年代“大海军计划”时期,苏联开始建造专用于边防海军的破冰船,使其在航行性能、武器装备和操控适用上满足边防巡逻和近海安全的需要。而在民用领域,苏联/俄罗斯同样设计建造了一批用于港口破冰、近海拖捞等任务的常规动力破冰船。

在苏俄乃至世界破冰船发展史上,技术的进步都扮演了重要的角色,而核动力推进技术的引进更是发挥了划时代的作用。在冬季,西伯利亚以北的北方水道洋面冰层厚度一般在1.2至2米之间,而北极海域中心区域的冰层厚度平均可达2.5米。要在这样的季节性或永久性海冰层上前行,除了动力强劲、吨位厚重、船体坚固和耐力超群的核动力破冰船外将别无他法。

1959年服役的苏联“列宁”(Lenin)号核动力破冰船才算将破冰船的潜力真正挖掘了出来。苏联“列宁”级(92M型)核动力破冰船仅建造了“列宁”号一艘,于1959年7月在列宁格勒下水。“列宁”号拥有多项世界之最:世界上第一艘采用核动力推进的水面船只;世界上第一艘核动力民用船只;世界上功率最大的破冰船(44000马力)。

“列宁”号长134米,宽27.6米,吃水10.5米,满载排水量达19420吨,最大航速为18节,可载员243人。船上安装有3台90兆瓦OK-150型压水式核反应堆和85千克核燃料。其实,实现破冰船的推进只需其中两台核反应堆已经绰绰有余,第三台是为应急和运行实验而设计安装的。“列宁”号上的核反应堆与苏联第一代核潜艇上安装的反应堆类似,但体积更大。

由于技术不甚完善,“列宁”号上的核反应堆在运行过程中发生过两起事故(分别发生在1965年2月和1967年),但后来都进行了修复。不过,1967年那次事故造成的损害较大,使得船上的核反应堆被迫拆除,后来更换为171兆瓦的OK-900型。“列宁”号经过大修后于1970年春重新服役,直到1989年11月才退役。“列宁”号如今仍在世,现保存在摩尔曼斯克港作为科普船进行公开展示。

俄核动力破冰船的中坚力量:“北极”级破冰船

“北极”级(10520/10521型)核动力破冰船占据了俄罗斯现役10艘核动力民用船只中的6艘,是当今俄罗斯核动力破冰船队的中坚力量,也是世界上最大的核动力破冰船。“北极”级1975年起开始投入使用。船长在148至159米间,宽30米,吃水11.08米,排水量在23000至25000吨间,最大航速18至22节,载员138至200人。由于技术复杂,“北极”级的建造工作共持续了30年时间,因此同级船间略有差异,特别是后期建造的吨位和航速更大。

“北极”级安装2台OK-900A型核反应堆(1台提供推进动力,另1台备用)和3台螺旋桨,可同时前进和倒退破冰航行。船体采用双船壳设计,内外船壳间为可调节的水压舱,外层破冰区域船壳厚度为48毫米,其余为25毫米,部分同级船的船体还涂有聚合物涂层以减小摩擦。船底还安装有一部吹气系统,可在水下9米深区域内产生24立方米/秒的气泡以辅助破冰作业,破冰厚度2至2.8米。

从船上装备来看,部分“北极”级船装有1到2架卡-32型直升机和数艘橡皮艇,同时还安装有无线电和卫星导航/通讯系统以及废弃物处理系统。船上除有60余间舱室外,还设有图书馆、休息室、健身房、温水游泳池和桑拿室等休闲设施。但值得一提的是,由于船上的核反应堆工作时需要冷却,“北极”级核动力破冰船只能在寒冷的水域航行,因此无法穿越赤道前往南半球(特别是南极海域)航行,这不得不说是个较大的缺陷。

“北极”级核动力破冰船包括“北极”号(原“利奥尼德.勃列日涅夫”号)、“胜利50周年”号(原“乌拉尔”号)、“亚马尔半岛”号(Yamal)、“西伯利亚”(Sibir)号、“俄国”(Rossiya)号以及“苏维埃联盟”号(Sovjetskij Sojuz)6艘,其中“北极”号是第一艘达到北极极点的水面舰船(1977年8月17日)。“胜利50周年”号早在1993年12月底就在圣彼得堡下水,但因为资金短缺问题直到2007年4月2日才正式服役。

“西伯利亚”号破冰船将面对退役核动力系统的棘手难题

“西伯利亚”号是率先执行北极旅行观光任务的核动力破冰船,分别于1989和1990年两次搭载乘客赶赴北极地区;1991年和1992年的两次北极观光任务则改由“苏联”号承担;1993年夏,专门进行了豪华改装的“亚马尔半岛”号核动力破冰船又三赴北极旅行。“胜利50周年”号也进行了针对游客的船上休闲生活的设施改造,并于2008年6月从摩尔曼斯克出发首次赴北极观光,当年共往返北极3次。而每位游客的一次为期3周左右的核动力破冰船极地之旅约耗资25000美元。目前在役的“北极”级核动力破冰船隶属俄联邦政府,由摩尔曼斯克船运公司(MSCO)规划使用,驻地位于俄罗斯海军北方舰队摩尔曼斯克基地,主要在西伯利亚北部海域执行科考和北极观光运输任务。

核潜艇、核航母的退役,不是常规潜艇、常规航母的退役概念,后者只不过相当于拆船。核潜艇、核航母包含有复杂的核反应堆,退役就意味着要拆除这个棘手的装置。核反应堆不是煤油炉,能够说熄灭就熄灭,如何结束链式反应,如何安全处理剩余核物质,如何处理带有放射性的各套装置,都是非常麻烦的过程。其实不仅仅核潜艇,民用核电站的退役也会遇到同样问题,福岛核电站就是一个侧面例子。苏联核潜艇退役,就曾遇到了这些巨大难题。

苏联解体后,大量核潜艇由于缺乏退役拆解技术,只能采用荒港停泊法,弃置在港口内形成“核潜艇坟场”。这实际上是一种拖延战术,如果不能尽早安全退役,迟早会引发严重环境问题。此前真正解决退役技术的只有美国一家。包括英国退役核潜艇,以及一些苏联、俄罗斯退役核潜艇,都依靠美国技术实现安全拆解。核动力船舶的退役过程,程序复杂而且成本高昂,前一段时间美国“企业”号核动力航母的拆船合同,居然就高达7.45亿美元。正因如此,美国老旧核潜艇的退役也经常磨磨蹭蹭,常常弃置在港口内等着生锈。

在将“西伯利亚”号拖运到Nerpa造船厂之前,需要对其进行全面的工程和放射性调查。“西伯利亚”号原计划于11月11日拖运到Nerpa造船厂,但由于当时厂内有其它船只以及“航运的复杂性”而延期,据Nerpa造船厂消息,将尽快把“西伯利亚”号拖运到厂内。Atomflot公司首席工程师称,“西伯利亚”号的反应堆将于2017年在Nerpa造船厂拆除,届时,破冰船的大部分金属将被锯成碎片并回收利用,这种方法可以为原计划拆解成本(2500万美元)节省1000万美元。据一位核专家所说,虽然俄罗斯在核潜艇退役方面很有经验,但从未拆解过核破冰船,核破冰船的拆解依然存在很多尚未解决的问题,Atomflot公司还未制定出安全拆解计划。(谢武)

 
来源:中国网新闻
    友情链接
中国船舶重工集团公司 | 《现代舰船》 |雷曼军事网 | 航运信息网 | 中国船舶设备网 | 《船舶工程》 | 中国船员网
船舶英才网 | 中国船检 | 国际船舶服务网 | 海洋工程及船舶技术咨询网 | 中国船舶人才网 | 天天船舶交易 | 航运海事网上书店 | 中国国防科技网
中国船舶英才网 | 水运英才网 | 中国船舶设备网 | 上海市船舶与海洋工程学会 | 钢联资讯 | 河南省物联网行业协会 | 中国船舶期刊网
山东船舶工业网 | 高端装备网|
电话:86-10-53255184/85(直拨);
传真:86-10-53255336 Email:zhongk@shipol.com.cn

关于我们服务项目网站地图本站动态
Copyright@2001-2016中国船舶信息网络中心
京ICP备10022080号