Азипод на судне что это
30 лет с ввода в эксплуатацию первой пропульсивной системы Azipod®
30 лет с ввода в эксплуатацию первой пропульсивной системы Azipod®Сегодня винторулевая колонка (ВРК) Azipod® установлена на судах 25 типов — от круизных лайнеров до грузовых судов, на ледоколах, паромах и суперъяхтах. За 30 лет компания ABB произвела и установила более 700 ВРК Azipod®.
Иполнительный директор ABB Бьорн Розенгрен:
Уже более века ABB играет роль новатора в области электротранспорта. Изобретение технологии Azipod в 1991 году ознаменовало новую эру в двигательных судовых установках и упрочило вклад ABB в снижение воздействия судоходной отрасли на окружающую среду. Я убежден, что эта инновационная технология будет и впредь играть важную роль в поддержании наших лидирующих позиций в области экологически безопасного транспорта.
Среди значимых достижений в истории АВВ – поставка системы Azipod® на самые крупные в мире круизные суда и пересечение Северного морского пути (СМП) газовозом, оборудованным ВРК Azipod®, без помощи ледокола.
|
| Винторулевые колонки существенно повысили маневренность газовозов ледового класса для проекта «Ямал СПГ» |
Руководитель подразделения ABB «Морская промышленность» Юха Коскела:
Технология Azipod® помогает судну сократить расход топлива и объем выбросов углекислого газа. Это высококачественное решение, которое постоянно обновляется и совершенствуется, чтобы оставаться лучшим на рынке электропропульсии. Независимое исследование, проведенное в 2019 году, показало, что система Azipod® помогает владельцам паромов экономить до 1,7 миллионов долларов США в год на топливе в расчете на одно судно, и сократить объем выбросов CO2 примерно на 10 000 тонн. Международная морская организация (IMO) ставит цель снизить выбросы парниковых газов в два раза к 2050 году, и я уверен, что система электродвижения Azipod® внесет свой вклад в устойчивое развитие судоходной отрасли на протяжении следующих 30-ти лет и далее.
Производители системы Azipod® обратили внимание на “рыбаков” и суда небольшого водоизмещения
– ABB – международный концерн, который действует в 100 с лишним странах мира. Основной персонал около 105 тысяч человек. Бизнес очень разнообразен. На выставке мы представляем ABB Marine & Ports – подразделение ABB, относящееся к морскому бизнесу. Это оборудование для морских судов и портов. Здесь кроме нас присутствует еще одно подразделение компании “Турбокомпрессоры”. Турбокомпрессоры очень активно используются на морских судах для улучшения эффективности двигателей внутреннего сгорания.
Морской бизнес ABB, который я представляю, располагается по всему миру. Два основных центра находятся в Норвегии и Финляндии. Более ориентирован на Россию центр, который расположен в Финляндии. Это единственная страна, у которой замерзают все порты, и ледоколы – очень давний и хорошо развитый сегмент судостроения. Финское подразделение по праву считается центром компетенций ABB по оборудованию для судов с высоким ледовым классом. Кроме Финляндии, такое значение этому направлению придается только в России.
| Сборочное производство ВРК Azipod® ледового класса в Финляндии / Фото: ABB |
В нашей стране оборудование для судов с высоким ледовым классом требуется не только в Арктике. Те же сахалинские проекты в значительной степени связаны с тяжелыми ледовыми условиями, и там тоже нужны суда высокого ледового класса. Случается, что и в Азовском море в районе Таганрога встает лед, и в северном Каспии, и Балтика в ледовом отношении достаточно сложная акватория.
ABB предпочитает делать комплексную поставку судового электротехнического и пропульсивного оборудования, а не продавать какой-то отдельный компонент, хотя такое тоже возможно. Пожалуй, нет ни одного российского судовладельца, который ходит в высоких широтах или работает на сахалинских шельфовых проектах, на судах которого нет нашего оборудования.
Нашим фирменным широко известным изделием является азимутальная винторулевая колонка с электроприводом под названием Azipod®. Для тех, кто не часто с этим сталкивается и не совсем понимает, что это такое, поясню, что система Azipod® – это пропульсивное (движительное) устройство, с помощью которого судно может двигаться и маневрировать даже в тяжелой ледовой обстановке.
– Какие винторулевые колонки выпускает ABB?
– Типоразмерный ряд ВРК у нас ориентирован на море. Пока еще мы не представлены в речном флоте в России, но на море для высоких широт мы предлагаем пропульсивные установки высокого ледового класса мощностью до 17 МВт, для открытой воды – до 22 МВт (для круизных судов).
Если говорить о низшем диапазоне мощности, то у нас был опыт создания небольших колонок – от 0,5 МВт. Он не получил серийного распространения. Зато колонки с мощностью 3,5, 6,5, 7,5, 10, 11, 13 и 15 МВт представлены достаточно широко, в том числе и в России. Уже есть колонка мощностью 17 МВт. В самое ближайшее время она будет устанавливаться на строящихся судах.
| Сертификат РМРС о присвоении ледового класса Arc 8 ВРК Azipod® 17 МВт / Фото: ABB |
Если у судовладельцев появится заинтересованность, то возможно создание колонок и большей мощности. Мы изготавливаем ВРК самого высокого ледового класса – уровня Arc 7 и даже Icebreaker-8. Уже появились запросы на колонки класса Arc 8. Это очень серьезные ВРК, которые могут обеспечит высокую ледопроходимость. У ABB уже имеется проект таких колонок.
– Что выделяет ваши ВРК?
– Пропульсивные системы ABB имеют массу преимуществ по сравнению, скажем, с механической колонкой. Во-первых, у нас колонка с гребным винтом не толкающего, а тянущего типа, то есть он расположен впереди корпуса колонки по ходу движения судна. Это улучшает гидродинамическое обтекание потока, набегающего на винт, повышает его гидродинамические характеристики.
Кроме того, наличие электрического привода позволяет обеспечить overеtorque – очень значительное, хотя и кратковременное, превышение вращающего момента. Это очень важно при нахождении в сплошных льдах, торосах. Для механических же колонок этот не самый желательный режим. Там вращающий момент передается через конические зубчатые передачи, которые после систематического попадания в подобные ситуации подвергаются износу. Возможность длительного и систематического overtorque на механических колонках несколько ограничена. И электрическая колонка в данной ситуации выглядит предпочтительнее.
К числу преимуществ наших колонок можно отнести отсутствие Z-образной механической передачи и большого количества подшипников. По сути дела, вал у нас находится только внутри подводной гондолы, и подшипников там всего два. Вдобавок, вынос основных узлов в гондолу колонки позволяет экономить пространство в кормовой части судна.
– Какие проекты с использованием системы Azipod® в России стоит выделить?
– Самый успешный и резонансный наш проект – серия из 15 газовозов для “Новатэка”, перевозящих СПГ из порта Сабетта. Были реализованы все заложенные в проекте требования к колонкам. Суда уже перевезли большое количество груза, работают успешно. С нашими колонками газовоз “Совкомфлота” выполнил переход в восточном секторе Севморпути без ледокольного сопровождения. Если брать западный сектор Арктики, то все шесть судов компании “Норильский никель” оснащены нашими системами. И до устья Енисея они ходят самостоятельно, то есть им не требуется никакой ледокол. Там в интересах того же “Совкомфлота” работают и другие очень успешные суда.
Есть у нас и необычные для России технические решения, которыми компания гордится. Например, “Атомфлот” использует суда с колонками Azipod® и судовой сетью постоянного тока – Onboard DC Grid. Это для нашей страны пилотный проект, т.е. необычное и не используемое ранее в России решение, которое было реализовано ABB. В “Атомфлоте” очень квалифицированные эксплуатационники. Поэтому, если они выбрали нас, для компании – это очень большая гордость.
– Звучала идея оборудования “Ямалмаксов” нового поколения колонками мощностью 17 МВт.
– Серия из 15 газовозов о которой я упомянул, уже построена и эксплуатируется. На них установлены системы Azipod® мощностью 15 МВт. Но у “Новатэка” есть еще планы по расширению производства СПГ и его вывозу, и, соответственно, планы по строительству дополнительного количества судов. Так, для шести судов, которые будут обслуживать проект “Арктик СПГ-2”, наша компания поставит пропульсивные системы – для каждого судна комплекс из трех 17-мегаваттных колонок.
– Что нового у вас появилось за последние пару лет?
– Главным событием этих двух лет для всех нас был коронавирус, который очень сильно сказался на рабочем процессе. Прекратились поездки друг к другу, нашим сервисным инженерам было сложно попасть на обслуживаемые суда. Несколько сократился объем мировых перевозок. Мы исполняли те заказы, которые уже были получены.
– Что нового появилось в продуктовом портфеле ABB?
– На выставке “Нева 2021” Российский морской регистр судоходства торжественно вручил ABB сертификат о принципиальном одобрении винторулевых колонок Azipod® мощностью 17 МВт ледового класса Arc 8. Это важное для отрасли событие.Также, как я говорил ранее, у нас есть возможность увеличить мощность колонок высокого ледового класса до 20 МВт и предложить ледовый класс Arc 8.
| ВРК Azipod® различного типа и класса на фабрике ABB в Финляндии / Фото: ABB |
Но это такие технические решения, которые нельзя делать впрок, их можно создавать только под заказ. И ABB это делать умеет, нам нужно просто получить пожелание заказчика на такую мощность и такой ледовый класс. Однако, при росте мощности колонки немного увеличивается осадка судна, на что нужно согласие судовладельца.
– Оживление в сегменте рыболовных судов заметили?
– За последние пару лет в компании произошел некоторый психологический поворот в сторону судов малого водоизмещения. Это, во-первых, “рыбаки”, а во-вторых, суда, короткой дистанции (речные, прогулочные и прочие). За крайние полтора года, несмотря на пандемию, пытаемся найти контакт с заказчиками. Как с речниками, так и с рыбаками.
У рыбаков сейчас ситуация очень интересная: они испытывают все трудности роста, какие только можно. Но именно роста, он очевиден, виден невооруженным глазом. Сейчас разместить заказ на российской верфи на рыболовное судно невозможно. Потому что сейчас все занято. Система господдержки хорошо ли, плохо, но начала работать. И программа “Квота под киль”, и субсидии, которые получают судовладельцы. Они начинают строить в Турции, где-то еще, потому что на российских мощностях им уже негде размещаться. Идет явное оживление. И ещё отмечу, начали увеличивать размеры судов.
Основные проекты, которые используют наши рыбаки при строительстве судов – норвежские. Мы тоже пробуем выйти на этот рынок. У нас есть свои некоторые предложения. Это, в первую очередь, решения, связаны с энергоэффективностью эксплуатации судового оборудования. Например частотно-регулируемый привод (ЧРП) для судовых потребителей, которые эксплуатируются постоянно (насосы, вентиляторы и т.п.). Здесь мы можем предложить ЧРП, который позволяет экономить топливо. Затем – совместное применение валогенератора в сочетании с ЧРП с той же целью. И еще у нас есть система Microgrid, которая оптимизирует генерацию и потребление энергии для судов небольшой мощности. И последние полгода мы пытаемся выйти в этот сегмент, чего у нас раньше не было.
– Каковы успехи ABB в локализации?
– Локализацию у нас определяет актуальное законодательство. Недавно был обновлен “Кодекс торгового мореплавания”, определяющий перечень видов активности, которые запрещены для судов не российской постройки. Механизм, который определяет критерии – постановление №719. Ему шесть лет, каждый год оно обновляется. В мае вышла новая редакция постановления, которое ввело балльную систему. Теперь судовладелец должен набрать при строительстве судна определенное количество баллов. И сделать это он может самостоятельно. Директивно никто не заставляет его покупать, например, судовые дизели. Многие речники судовыми дизелями российского производства не очень довольны. Поэтому они могут купить дизели, которые нужны им для качественной эксплуатации, а баллы набрать на чем-то другом, например, на винторулевой колонке. В этом смысле балльная система должна стимулировать производство.
ABB также занимается локализацией. Уже определились критерии, позволяющие считать нашу винторулевую колонку российской. И сейчас мы делаем соответствующие шаги, пробные заказы на компоненты, ищем новых партнеров. И самое главное, в 719-ом постановлении четко прописано требование сборки в России. Поэтому сейчас мы вышли на конкретный план по созданию сборочного предприятия на российской территории. Реализовываться этот проект будет на условиях специального инвестиционного контракта (СПИК).
Одно из условий локализации мы уже выполнили – компания уже располагает необходимой сервисной сетью, которая соответствует требованиями постановления. Один сервисный центр располагается у нас на Севере, второй – на Сахалине. При строительстве судов российской постройки с нашим оборудованием, пусконаладку выполняют тоже наши специалисты.
– Какие впечатления от выставки “Нева 2021”?
– Выставка, как всегда, очень хороша. Это единственное место в России, где в течение трех-четырех дней в одном месте можно увидеть всех людей из отрасли. В этом смысле, это уникальная площадка. “Нева” оказывает неоценимую помощь в установлении контрактов, определений тенденций. Да и просто человеческое общение важно для всех людей, связанных с морем.
Пропульсивная система Azipod®: покорение льдов
Революционная с момента изобретения и по сегодняшний день технология Azipod® продолжает открывать новые возможности и покорять льды. Сегодня в мире с использованием винторулевых колонок (ВРК) Azipod® работает более 90 судов ледового класса, демонстрируя эволюцию технологий в сторону большей мощности и эффективности.
Суда ледового класса с системой Azipod® обладают так называемой функцией «двойного действия», т. е. судно идет носом вперед в открытой воде и кормой вперед – в тяжелых ледовых условиях. Винты измельчают подводную часть ледяного тороса, открывая канал. Поток воды, создаваемый гребными винтами, омывает корпус, позволяя судну легко двигаться вперед. Суда двойного действия могут работать в скованных льдом морях без помощи ледокола, сохраняя высокую скорость и экономный расход энергии.
«Суда с топливосберегающей пропульсивной системой Azipod® могут прокладывать каналы эффективнее, чем ледоколы с традиционной валолинией. Это позволяет судам, идущим позади, также снизить расход топлива. Система Azipod® не выделяет никаких загрязнений, оставляя за собой только чистую воду», — комментирует Сакари Сорсимо (Sakari Sorsimo), руководитель ледового сегмента подразделения ABB «Морская промышленность».
Технология для суровых условий
Идея создания винторулевой двигательной установки, которая может работать во льдах, возникла в Финляндии в 1970-х годах. Ледовые испытания на верфи «Квернер Маса-Ярдс» (Kvaerner Masa Yards) в г. Хельсинки помогли инженерам понять, какой именно должна быть винторулевая колонка для судов ледового класса и ледоколов.
В 1991 году ВРК Azipod® была установлена на ледовое судно обслуживания навигационных путей «Seili». В 1993 году система Azipod® была установлена на танкер «Uikku». Благодаря высокой ледопроходимости танкер «Uikku» стал первым советским торговым судном, прошедшим весь Северный морской путь в 1997 году.
После успешного проекта «Uikku» российская горнодобывающая компания «Норильский никель» заинтересовалась возможностью использования ледокольных балкеров с целью избежать дорогостоящего ледокольного сопровождения. Инвестиции в новую технологию окупились: балкерные суда начали работать без ледоколов в 2006 году.
| Судно, оборудованное системой Azipod®, принадлежащее компании «Норильский никель» / Фото: Пресс-центр «ABB» |
Далее последовали другие технические и коммерческие разработки. В 2014 году был подписан значимый контракт: ABB получила заказ на поставку системы электродвижения и пропульсивной системы для 15 танкеров, спроектированных специально для круглогодичной транспортировки сжиженного природного газа (СПГ) крупнейшего российского экспортно-ориентированного проекта «Ямал СПГ».
В 2017 году первый в мире ледокольный газовоз «Кристоф де Маржери» (Christophe de Margerie), компании «Совкомфлот» прошел Северный морской путь без помощи ледокола за 19 дней. «Винторулевые колонки Azipod® обеспечивают судам «Совкомфлота» высокую ледопроходимость и маневренность, что критично важно для эффективного и безопасного судоходства в тяжелых ледовых условиях, — комментирует генеральный директор и председатель Правления ПАО «Совкомфлот» Игорь Тонковидов.
Первый ледокольный газовоз
| Первый ледокольный газовоз «Кристоф Де Маржери» компании ПАО «Совкомфлот» / Фото: Пресс-центр «ABB» |
В 2020 году ABB получила заказ для проекта «Арктик СПГ-2», заключив контракт на поставку силовой установки и пропульсивной системы для шести новых газовозов, предназначенных для транспортировки груза по Северному морскому пути. Все шесть судов планируется ввести в эксплуатацию в 2023 году. Танкеры класса ARC7 будут оснащены тремя самыми большими и мощными ВРК Azipod®, которые когда-либо поставлялись для судов, работающих во льдах. Пропульсивная система каждого судна будет иметь общую мощность 51 МВт, что сопоставимо с мощностью атомного ледокола.
Северный морской путь – одна из важнейших судоходных артерий планеты. Маршрут через Арктику на 30% быстрее, чем альтернативный Европейско-Азиатский через Суэцкий канал, соответственно меньше расход топлива и меньше объем выбросов.
Выдающиеся ледоколы
В 2017 году в эксплуатацию был введен ледокол «Polaris», охарактеризованный, как «самый экологичный ледокол в мире», работающий на СПГ. Судно «Polaris» оснащено тремя ВРК Azipod®: две в корме и одна в носу. Капитан «Polaris» Паси Ярвелин (Pasi Järvelin) дал высокую оценку работоспособности судна после первых месяцев в море: «Polaris» намного маневреннее, чем любой другой ледокол. Управляемость обеспечивается двумя ВРК Azipod® в кормовой части и отличным помощником при маневрировании во льдах оказалась третья ВРК Azipod®, установленная в носовой части».
В 2018 году исследовательское судно Xue Long 2 стало первым судном ледового класса, построенным в Китае и оснащенным установкой Azipod®. «Две главные цели проекта «Xue Long 2″ – максимальная гибкость и долговечность», — комментирует Ронг Хуанг (Rong Huang), главный инженер и конструктор Китайского института полярных исследований. Говоря о пропульсивной установке Azipod®, он добавил, что благодаря ей судно может выполнять свои задачи в различных ледовых условиях Арктики и Антарктики «с максимально возможной регулярностью».
Ледокол KV Svalbard на Северном полюсе
| Ледокол KV Svalbard на Северном полюсе / Фото: Пресс-центр «ABB» |
В 2019 году судно норвежской береговой охраны «KV Svalbard» стало первым судном с ВРК Azipod®, достигшим Северного полюса. Цель экспедиции была составить температурную карту воды в Арктике. «Мы понимаем, что это регион с самыми экстремальными ледовыми условиями на планете. Успешная миссия с учетом физических параметров и параметров внешней среды, — это значимое достижение», — говорит Андреас Кьёль (Andreas Kjøl), сотрудник Норвежской береговой охраны.
«Мы смогли пройти арктические воды и достичь Северного полюса быстрее, чем мы думали, — сообщил Оттар Хауген (Ottar Haugen), глава Норвежской береговой охраны. «Для нас это значимое событие и доказательство того, что теперь в нашем флоте есть судно, оснащенное надежной пропульсивной системой, которая позволяет работать в самых суровых ледовых условиях — вплоть до Северного полюса».
Не менее значимый проект был реализован на другой стороне Атлантики: в 2019 году компания ABB заключила контракт на поставку Azipod® для судна береговой охраны США, в рамках программы «Polar Security Cutter (PSC)» (замена стареющего флота береговой охраны США). Новое судно заменит ледокол «Mackinaw», оснащенный двумя блоками Azipod®, успешно работающий на Великих озерах Северной Америки более 15-лет.
Надежные технологии – устойчивое развитие
На протяжении 30 лет винторулевая колонка Azipod® является предпочтительным выбором для судов ледового плавания и ледоколов благодаря способности сокращать расход топлива и объем вредных выбросов. «Мы стремимся поддерживать развивающуюся арктическую морскую промышленность с помощью наших передовых технологий, которые на протяжении многих лет доказали, что способны обеспечить безопасную, надежную работу и круглогодичную транспортировку грузов по Северному морскому пути», — подтверждает Юха Коскела (Juha Koskela), руководитель подразделения «Морская промышленность» компании АВВ.
Что такое Azipod?
Пропульсивная установка Azipod (azimuth и pod – азимутальный движитель) основывается на принципе гребных электрических установок, при этом генераторы могут быть свободно расположены в судне.
“Azipod” представляет собой подвешенный в обтекателе (гондоле) тяговый электродвигатель, расположенный в задней части судна, причем подвеска может вращаться в пределах 360 градусов.
Следовательно, многие системы в корпусе судна (приводные двигатели, длинные линии валов, кормовые подруливающие устройства и рули) не нужны.
В русском техническом языке есть синоним – (ВРК – винто-рулевая колонка)
ВРК может использоваться в качестве главных или вспомогательных движителей и обеспечивать как ходовые, так и маневренные качества судна. Это дает большую свободу при проектировании и строительстве судна. В судне остается свободное пространство, которое может быть использовано для размещения груза либо дает возможность построить судно меньшего размера.
Фирма АВВ (Со) имеет давние традиции, связанные с поставкой тягового оборудования для судов. Системы постоянного тока Ward-Leonard были классическими в течение долгого времени. В начале 80-х годов были введены системы переменного тока с частотным управлением скорости.
Электрические силовые установки использовались, в основном, для ледоколов, кабелепрокладочных судов, судов с землечерпальным устройством (драг), подводных лодок и танкеров.
В 1987 году была введена новая концепция – “Azipod”.
– Относительно высокая стоимость.
ВРК или Azipod получили распространение в офшорном, танкерном и особенно в современном пассажирском флоте ( самые крупные пассажирские лайнеры сегодня оснащены такими системами, и носовые подруливающие устройства таких судов также имеет азимутальный привод).
