المنشآت الصناعية العائمة والسفن

في عالم سريع التغير حيث يمكن للسياسات وتغير المناخ ، وكذلك استنفاد المواد الخام ، أن يعوق الاستثمار في المشاريع القائمة على الأراضي الثابتة ، أصبح مفهوم الشركات العائمة المرنة جذابًا بشكل متزايد.

الشركات العائمة (سفن المصانع) يمكن تعريفها على أنها سفينة تجري عليها بعض عمليات التصنيع ، على عكس السفن المستخدمة حصريًا لنقل البضائع.

سفينة شركة

قد يبدو أن القواعد العائمة مفيدة فقط في الظروف الخاصة والغريبة. هذا ليس صحيحا. سطح الماء هو موقع بناء مثالي حيث يمكن بناء أي منشأة صناعية في غضون أشهر وليس سنوات.

كان رائدا في عدد من المنشآت الصناعية الكبيرة التي بنيت على شكل كتل كبيرة لتوليف المياه محطة طاقة المد والجزر Kislogubskaya، بتكليف في عام 1968 (تصميم LB Bernstein).

ثم تم نصب كتلة تزن 5 آلاف طن بالقرب من مورمانسك في حفرة خاصة ، وبعد ذلك ، كاملة مع المعدات ، تم تسليمها عن طريق البحر إلى موقع التثبيت على بعد 90 ميلا وغمرت المياه.

كان من الممكن أن تمر هذه العملية دون أن يلاحظها أحد إذا لم يتم تشغيل محطة المد والجزر قبل عام في فرنسا ، والتي تم بناؤها بالطرق التقليدية ، في حفرة مفصولة عن البحر بسد قوي. كان سعره أعلى بثلاث مرات من تكلفة بناء مرافق مماثلة ، مما أدى على الفور إلى التشكيك في استخدام طاقة المد والجزر.

وفي الاتحاد السوفيتي ، يتم تشغيل هيكل مماثل بسعر أقل. أصبحت تجربة البناء على الفور مركز الاهتمام ، وبدأوا في تقليده.

كيسلوجوبسكايا TPP

تتمتع اليابان بأغنى تجربة في إنشاء الشركات العائمة اليوم ، فقد أطلقت شركاتها العشرات من الأشياء.

من بينها محطات الطاقة العائمة ، مصانع البتروكيماويات ، مصافي النفط والغاز النفطي ، محطات تحلية مياه البحر ، مصانع البولي إيثيلين ، مصانع الورق وغيرها.

يتم تقديم جميع أنواع الأعمال التجارية العائمة من قبل شركات من السويد وفنلندا والنرويج وألمانيا وإيطاليا وفرنسا والولايات المتحدة الأمريكية.

محطة شل التمهيدية لغاز البترول المسال العائم

لدى المهندسين البحريين الكثير لنتعلمه من نظرائهم في الأرض. بادئ ذي بدء - انضغاط الأشياء.

قامت شركة «بابكوك باور» (ألمانيا) بالفعل في الثمانينيات من القرن العشرين ، على قاعدة عائمة ذاتية الرفع بأبعاد 70 × 70 م ، وضعت جميع معدات محطة توليد الكهرباء بسعة 350 ميغاواط ، وكتل سكنية و المعدات الموجودة على المنصة نفسها ، بما في ذلك الآليات الهيدروليكية لرفع أربعة أرصفة ومهبط للطائرات العمودية. كتلة الهيكل 9 آلاف طن.

تم إنشاء محطة الطاقة العائمة في بحر الشمال على بعد 80 كم من الساحل وتستخدم الغاز الرخيص من حقل ضحل.

على الأرض ، "تأكل" هذه الأشياء 10-30 هكتارًا من الأرض ، أي يبدو أنها تنتشر على السطح. من ناحية أخرى ، تحدد المياه مسبقًا الهيكل متعدد الطوابق: المستودعات - تحت الماء وفوق الماء - عدة مستويات مع المعدات والمباني السكنية والصناعية. نتيجة لذلك ، تم تقليل المساحة المطلوبة للمنشأة بمقدار 15-40 مرة.

مصنع عائم في اليابان

فيما يلي بعض الأمثلة على المصانع العائمة التي بنتها الشركة اليابانية IHI (IHI). تتميز جميعها بدرجة عالية من الاكتناز.

محطة الطاقة الحرارية بقدرة 50 ميغاواط تلبي احتياجات المدينة التي يبلغ عدد سكانها 100 ألف نسمة. البارجة المتواضعة 110 × 35 م مجهزة بمولدين كهربائيين بقوة قصوى 34 ميجاوات ، وتوربينات بخارية لتشغيل المولدات ، وغلايتين بخاريتين بسعة 330 طنًا من البخار في الساعة ، تعمل على الوقود السائل أو الغازي ، ومجموعة من الأنظمة المساعدة.

ترسو محطة لتوليد الكهرباء تعمل بالغاز الطبيعي في البحر لتزويد الطاقة والمياه للمدينة الصناعية التي يبلغ عدد سكانها 100000 نسمة.

ست محطات تحلية بطاقة إجمالية 120 ألف طن من المياه العذبة يوميًا ، وستة غلايات بخارية ، ووحدات كهربائية مع توربينات بخارية بسعة إجمالية 300 ميجاوات ، ومنشآت لتخزين المياه العذبة ، وأنظمة مساعدة ، ومجمع سكني.

في الجوار يمكنك وضع مستهلك للكهرباء - مصنع لإنتاج قضبان الصلب العائمة. أبعاد قاعدته 210x60 م.

في عام 1981 ، في البرازيل ، في منطقة نائية على ساحل الأمازون ، تم إطلاق مصنع للورق ومحطة طاقة مرتبطة به على متن سفينة.تم أيضًا بناء جميع عناصر هذا المصنع في مصنع IHI في اليابان. صُممت السفينة لاستخدامها كمثبت دائم ، وتم وضعها في رصيف مبني لهذا الغرض ثم تم تجفيفه بعيدًا ، وترك البارجة مثبتة على ركائز متينة.

في الآونة الأخيرة ، تم افتتاح مصنع قشرة مركب في ساحل العاج. تم بناء هذا المركب في الأصل في عام 1975 للعمل في الكاميرون ومنذ ذلك الحين تم نقله إلى موقعه الحالي ، مما يدل على مرونة المصانع العائمة التي يمكن نقلها اعتمادًا على توافر المواد الخام وعمليات الإنتاج.

ينتج الاتحاد السوفيتي محطات توليد الطاقة العائمة "الشفق القطبي الشمالي" ، ومحطات الضخ لأنابيب النفط ، وورش الإصلاح الميكانيكية ، ومستودعات النفط ، والطوافات العمودية مع المعدات لحقول الغاز والنفط.

PLES «Northern Lights-2» في فلاديفوستوك

تم بناء أبراج خط نقل الطاقة الفريد على سطح سد Kakhovskoe ، وهو مصنع لمعالجة الأخشاب الغارقة إلى شرائح ، وكانت سلسلة من منصات الحفر القوية قيد التشغيل لتطوير حقول النفط والغاز في البحر.

يدعم خط الكهرباء عبر سد Kakhovskoe

يتم إنشاء الشركات العائمة بشكل أساسي في أحواض بناء السفن حيث تكون العملية التكنولوجية راسخة. تظهر الخبرة في بناء الكتل الكبيرة أن تكاليف العمالة تنخفض إلى النصف: نفس القوى تمكنت من البناء مرتين. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل تكلفة الكائن بمقدار 1.5 - 2 مرة ، ووقت البناء أكثر من النصف.

حاليًا ، عمال الطاقة وعمال النفط وعمال الغاز والبنائين جاهزون لإنشاء كائنات عائمة مختلفة.

الأنواع الرئيسية للمؤسسات العائمة في عصرنا:

1. صناعة النفط البحرية أصبح مستخدمًا رئيسيًا لوحدات المعالجة العائمة لأنه قد يكون أكثر كفاءة في تحديد موقع معالجة المواد الخام عند المصدر بدلاً من البر ، أو لأنه قد يكون من الأسهل الحصول على تصريح للمعالجة في البحر بدلاً من البر.

2. إنتاج الكهرباء أصبح التطبيق الرئيسي للمحطات العائمة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنه قد يكون من المستحسن أن يكون لديك محطة عائمة لمواجهة الطلب المتزايد على الكهرباء ، ولكن أيضًا لأنه يمكن بناء محطة عائمة في إطار زمني أقصر بكثير.

محطة توليد كورية جنوبية للغاز الطبيعي المسال عائمة على بارجة

تعتمد معظم محطات الطاقة العائمة هذه على الصنادل العائمة لأنها بسيطة ورخيصة في البناء ولا يتعين عليها تحمل الظروف القاسية في البحر المفتوح للعمل.

ومع ذلك ، فإن أنظمة الدفع العائمة الجديدة المطورة للاستخدام في إندونيسيا تعتمد على التكنولوجيا التي تسمح للسفينة بالإبحار إلى وجهتها تحت قوتها الخاصة.

الميزة الرئيسية لمحطات الطاقة العائمة هذه هي أنه يمكن نقلها بسهولة إلى موقع جديد ، في حين أن الموقع الجديد لا يتطلب سوى اتصال بالشاطئ ورصيف للمراكب الصغيرة.

تحتل Karadeniz Onur Sultan ، وهي سفينة بطول 300 متر ومحطة للطاقة ، مساحة ثلاثة ملاعب لكرة القدم

تلعب سفن الطاقة ، التي يمكن أن تعمل بزيت الوقود والغاز الطبيعي ، دورًا فريدًا في بلد لا يحصل فيه ما يقرب من مليار شخص على الكهرباء.

حددت الحكومة الإندونيسية مؤخرًا خطتها للكهرباء لعام 2026.وقالت إنه من المتوقع أن تلعب محطات الطاقة المتنقلة هذه دورًا في توفير الكهرباء للمناطق الريفية والنائية من البلاد ، حيث لا تزال أكثر من 2500 قرية غير متصلة بالشبكة.

أول محطة طاقة نووية عائمة

كانت أول سفينة عائمة تعمل بالطاقة النووية هي USS MH-1A ، والتي تم استخدامها في منطقة قناة بنما من عام 1968 إلى عام 1975.

باستخدام هذا المفهوم ، يتم بناء محطات الطاقة النووية العائمة في روسيا ، ويتم استخدام الطاقة التي يتم الحصول عليها من المفاعلات النووية في أسطول تكسير الجليد. يمكن أيضًا استخدام هذه التركيبات على السفن لتوفير الحرارة والمياه العذبة.

غرفة المحرك المركزية لمحطة الطاقة النووية الروسية "Akademik Lomonosov"

نقطة التحكم المركزية لمحطة الطاقة العائمة

3. إعادة تحويل الغاز الطبيعي المسال إلى غاز هي منطقة ذات إمكانات نمو كبيرة ، مع بالفعل العشرات من المنشآت العائمة. تقدر شركة استشارات الطاقة دوجلاس ويستوود أن الصناعة يمكن أن تنمو إلى 8.5 مليار دولار في المستقبل القريب.

سفينة تركية بنظام إعادة تحويل الغاز الطبيعي المسال إلى غاز

4. محطات تحلية المياه وطاقة الرياح والمد والجزر تقدم المزيد من الاتجاهات للنمو في قطاع المصانع العائمة.

في اليونان ، تم تطوير محطة تحلية عائمة كمحطة لا تحتاج إلى صيانة تعمل بمولد طاقة رياح مدعوم بالطاقة الشمسية. ينتج هذا المصنع ما يصل إلى 70 مترًا مكعبًا من المياه العذبة يوميًا ويقدر أن فترة الاسترداد لهذا المصنع يمكن أن تصل إلى ثلاث سنوات. تم تطوير وحدة عائمة يمكنها توليد الكهرباء من توربينات الرياح وتحت الماء في السويد.

أحد مؤشرات الاستخدام المستقبلي للمصانع العائمة هو دراسة أجرتها Innovia Technology لمصنع الجعة SAB Miller.

في مواجهة حالة عدم اليقين التي ستواجهها صناعة التخمير في السنوات القادمة ، اقترحت Innovia إنشاء مصنع جعة عائم على متن سفينة من شأنها أن تسمح لمصنع الجعة بالانتقال إلى مواقع جديدة مع توسع الأسواق أو تقلصها.

سيمكن مصنع الجعة العائم هذا من التوسع السريع في أسواق جديدة حيث قد لا تتوفر البنية التحتية المتاحة لمصنع الجعة البري. سيؤدي ذلك إلى تسريع تسليم المواد الخام حيث يمكن نقلها عن طريق المياه. تم تصميم المشروع كمحطة مستقلة بالكامل مع معداتها الخاصة لتحلية المياه والطاقة.