Гибкая баржа - Flexible barge

Гибкая баржа для испытания воздуха

А гибкая баржа баржа тканевая (нежесткая) для перевозки объемная пресная вода или другие жидкие сыпучие продукты, такие как химикаты или масло.

История

Одна такая баржа называется Баржа Дракон изобретен в 1956. Другими подобными устройствами являются мешок Spragg Bag, изобретенный в 1980-х, мешок для воды, предложенный Nordic Water Supply в конце 1990-х годов, и более поздний модульный мешок для воды REFRESH, разработанный в 2010-х годах. Терри Спрэгг из Манхэттен-Бич, Калифорния, строит баржи из гибкой ткани для перевозки сыпучих материалов с пресной водой, и именно поэтому его продукт называется «мешок Spragg».[1] В 1970-х годах Спрагг был пропагандистом айсбергов как крупного источника пресной воды, но вскоре понял, что это непрактично.[2] Затем он вложил свои навыки в разработку технологии водяных мешков, начиная с 1980-х годов. Спрагг работал над этим и совершенствовал его в течение последних двадцати лет со своими коллегами. Первые полевые испытания его водяного мешка прошли в декабре 1990 года.[3] Водяной мешок имел длину 75 метров (246 футов) и вмещал примерно 3 000 кубических метров (790 000 галлонов США) пресной воды. Его отбуксировали из гавани Порт-Анджелеса в штате Вашингтон. Еще одно испытание было проведено в 1996 году на пути из Порт-Анджелеса в 100 миль (160 км). Сиэтл, Вашингтон.[4] Это испытание закончилось 29 апреля, когда на ткани одного из двух мешков под буксиром появился разрыв. Спрагг говорит, что его следующая цель - провести еще одно демонстрационное тестовое путешествие между Северной и Южной Калифорнией и демонстрацию технологии водяных мешков на Ближнем Востоке, а также во всем мире. Существуют различные причины, по которым было трудно получить поддержку для демонстрации жизнеспособности технологии водяных мешков в Калифорнии и во всем мире.[5][6] Спрагг утверждает, что когда под мостом Золотые Ворота впервые в истории пройдут два мешка с водой, средства массовой информации расскажут об этом всему миру.[7][8][9] Роман, Вода, война и мир, был завершен, в котором подробно описаны решения, предлагаемые технологией водяных мешков для сложных политических проблем, связанных с водными ресурсами на Ближнем Востоке, в США и во всем мире.[10][11]

Водяной мешок Nordic Water Supply

Норвежская компания Nordic Water Supply разработала 10,800 м.3 мешок в 1997 году в соответствии с соглашением с правительством Турции о транспортировке пресной воды в Северный Кипр. В течение двух лет не менее 7 млн ​​м3 воды необходимо было поставлять ежегодно по цене 2,7 млн ​​евро в год,[12] со временем объемы растут, но фактическая транспортировка составила всего 4 млн м3 через четыре года, и контракт был расторгнут турецкими властями. В результате NWS вышла из бизнеса и была исключен из листинга фондовой биржи Осло в 2003 году. Технология водяных мешков NSW была приобретена Технологическим институтом Монохакоби в Японии.[13]

Водяной мешок REFRESH

Водяной мешок REFRESH был разработан консорциумом компаний и исследовательских институтов из Греции, Испании, Италии, Турции и Чехии в течение двух Европейские проекты FP7, REFRESH (работает с 2010 по 2012 год) и последующий XXL-REFRESH (работает с 2013 по 2015 год). Первый проект был сфокусирован на проверке концепции модульного водяного мешка; разработан маломасштабный прототип 200 м3 мощность, испытано в Греции в 2012 году.[14] Второй проект был сфокусирован на расширении и частичном редизайне системы REFRESH. В конце второго проекта концепция водяного мешка REFRESH достигла коммерческого масштаба и достигла 2500 м.3 система из пяти 500м3 модули были протестированы на шельфе Испании в 2015 году.[15] Длина водного мешка составляла 60 м.

Концепция REFRESH отличается от концепции водяного мешка, предложенной ранее, основанной на огромных монолитных контейнерах (как тот, который был предложен Nordic Water Supply) или «поездах» меньших контейнеров, каждый из которых запечатан сам по себе (как мешок Spragg). Водяной мешок REFRESH состоит из серии модулей, каждый из которых представляет собой цилиндр, открытый с обоих оснований, соединенных водонепроницаемыми молниями. Это позволяет выполнять все «сухие» операции на земле на уровне отдельных модулей, преодолевая проблемы с обращением с монолитными контейнерами и улучшая поведение в навигации по отношению к «поездам» связанных сумок.

Технологии

Гибкая баржа с пресной водой
Гибкая молния для баржи

Связанные с 1995 г. патенты Spragg (№ 5 413 065 и № 5 488 921) указывают, что изобретения относятся к технологии гибкой тканевой баржи или комбинации нескольких барж.[16] из резины полиуретан материал. Основная часть корпуса баржи из гибкой ткани имеет цилиндрическую форму.[17] Баржа может использоваться отдельно или как несколько соединенных между собой барж из гибкой ткани, которые можно буксировать через открытый океан в экстремальных условиях. Патенты далее объясняют, что целью изобретений Спрагга является практическая система доставки свежей питьевой воды, которая могла бы быть доставлена ​​в засушливые регионы мира, испытывающие нехватку воды. питьевой воды.

Одна из концепций гибкой тканевой баржи направлена ​​на создание экономичной системы доставки пресной воды, которая была бы значительно дешевле, чем опреснительные установки, жесткий корабли, автоцистерны, обычные баржи, акведуки или же трубопроводный транспорт. Мешки с водой более экономичны и лучше для окружающей среды, чем опреснение морей и океанов.[18]

Баржа из гибкой ткани представляет собой пластиковый контейнер это жизнерадостно. Его можно соединить вместе с системой крепления к другим баржам из гибкой ткани, чтобы образовать «поезд». «Мешки с водой», которые иногда называют воздушными шарами или пузырями, состоят из виниловой подкладки внутри более прочной сетки.[19] Это тип «тканевого водопровода», когда несколько труб соединяются вместе для транспортировки жидкостей буксирным судном через моря или открытые океаны в отдаленные места.[17]

Молния

Молнии играют важную роль в увеличении вместимости водного мешка за пределы того, что практически достижимо с помощью одного элемента ткани. В концепциях Spragg и REFRESH используются заметные молнии, хотя их функции принципиально различаются.

В конструкции Spragg большие водяные мешки соединены вместе, как товарные вагоны в режиме поезда, чтобы увеличить количество жидкости, подаваемой за раз. По оценкам, гибкие баржи могут достигать 14 метров в диаметре и 150 метров в длину и вмещать до 17 000 кубометров пресной воды или любой другой транспортируемой жидкости. Теоретически можно было бы соединить друг с другом и буксировать от 50 до 60 «водяных мешков», хотя до настоящего времени такие испытания не проводились.

Ткань водного мешка REFRESH со встроенной молнией

Инженеры предполагают, что тканевая баржа может вместить «поезд» в 4 500 000 галлонов США (17 000 м3) жидкостей.

Система замков-молний в 10 раз прочнее, чем у буксира мощностью 4300 л.с.[20] Laborde Marine оценивает буксир мощностью 4300 лошадиных сил с тяговое усилие 110 000 фунтов может тянуть «поезд» из пятидесяти или около того гибких барж весом до 1 300 000 тонн.[20] Скорость «поезда» будет около 3 узлов.[20] Это более 700 акров футов (8 600 000 гл) пресной воды или другой жидкости за поездку.[20]

В конструкции REFRESH сам контейнер собирается на берегу, начиная с плоских разрезов ткани. Молнии проходят по всему периметру ткани и позволяют соединять неограниченное количество модулей. Поскольку каждый модуль не закрывается сам по себе, молнии должны быть водонепроницаемыми, чтобы предотвратить попадание морской воды внутрь.

Изобретение

Гибкие баржи Spragg на молниях

Основное изобретение - устройство для доставки огромных объемов пресной воды (от 700000 до 4500000 галлонов США (17000 м3)).3) в каждой сумке) одновременно во враждебной ветровой и волновой среде, типичной для океанов и больших морей.[1] С пресная вода легче чем морская вода наполненные «пузыри»[21] (как их иногда называют[22][23]) плавают сверху, аналогично айсберги, при этом немного выше поверхности и большая часть ниже поверхности. Пресную воду можно брать из рек непосредственно перед тем, как она попадет в соленые моря или океаны, которые не будут мешать нерест лосося.[17]

В соответствующем патенте на сцепное устройство и застежку-молнию описывается, что для экономической целесообразности необходимо одновременно буксировать несколько таких гибких барж. Чем больше объем воды может быть доставлен за поездку, тем выше экономичность. Эта цепочка барж обычно состоит из барж размером от 25 до 50 футов (15 м) в диаметре и от 200 до 800 футов (240 м) в длину каждая.

Уникальной особенностью системы Spragg Bag является не большой объем воды в каждой сумке, а то, что называют самой прочной в мире застежкой-молнией (произведенной итальянской компанией Ziplast), которая позволяет соединять несколько сумок в длинные поезда.[24] Большой соединительной молнией можно управлять вручную или дистанционно с помощью радиосигналов. Трос из таких гибких тканевых «водяных мешков» может быть прикреплен к барже через усиленный тканевый носовой обтекатель, к которому прикреплен буксирный трос.

Схема REFRESH обеспечивается специальной застежкой-молнией, снова разработанной Ziplast, в которой используется совершенно другой дизайн зубчатого зацепления, способный сохранить прочность оригинальной застежки-молнии «Spragg» при добавлении водонепроницаемости. Испытания, проведенные испанским исследовательским центром AIMPLAS подтвердили, что молния может оставаться водонепроницаемой даже при натяжении.

Каждый «мешок с водой» обычно заполнен на 80-90% (чтобы он не был жестким и мог адаптироваться к деформациям при повороте) и был плоским по своей верхней части.

Экономика

500 000 акров футов (620 000 000 м3) в год Система загрузки водяных мешков, разработанная CH2M-HILL

Один репортер из Сан-Франциско пишет, что технология водяных мешков обеспечит экономичную доставку пресной воды в Полуостров Монтерей район и решение проблемы нехватки пресной воды в этом районе. Он сообщает, что средняя семья из четырех человек использует один акро-фут воды в год. Это стоит более 1000 долларов за доставку обычными методами, однако такое же количество воды, доставленное Spragg Bags, будет стоить примерно на 30% меньше.[8] Другой репортер газеты объясняет, что буксировка водяных мешков Spragg является экологически чистой и более экономичной, чем транспортировка воды на судах или автоцистернах с водой или даже с использованием обычных жестких трубопроводов.[17] В статье в июльском номере журнала «ЭКОНОМИСТ» за 2008 год объясняется, что во всем мире воды достаточно для всех, однако чаще всего вода оказывается не в том месте и не в то время, и ее слишком дорого перевозить.[25]

Технология Waterbag предлагает простое и недорогое решение проблемы современного дорогостоящего традиционного водного транспорта. Это устраняет трудности с транспортировкой воды на большие расстояния с использованием океана в качестве транспортного средства. Мешки с водой значительно снижают капитальные и эксплуатационные расходы на транспортировку пресной воды с места на место. Если бы поезд мог перемещать только один или два товарных вагона за раз, а не поезд из нескольких десятков товарных вагонов за раз, это было бы не очень эффективно и чрезвычайно дорого. Объединение мешков с водой в «поезда» из цепочек мешков с водой и перемещение их через океан увеличивает экономичность водного транспорта, делая его жизнеспособным практическим вариантом.[17]

Стоимость транспортировки воды от 300 до 800 миль (1300 км) через океан из расчета 5 миллионов галлонов США в день (19000 м3).3/ г) до 10 миллионов галлонов США в день (38000 м3/ d), оценивается от 350 до 450 долларов за акр-фут, в зависимости от продолжительности рейса и количества воды, доставляемой за рейс. Увеличение количества воды, доставляемой в день в каждый поезд с водяными мешками, поможет значительно снизить стоимость доставляемой воды. Как только надежность системы доставки водяных мешков докажет свою экономичность и надежность, останется лишь добавить больше водяных мешков к поездам и больше поездов в систему, чтобы увеличить количество воды, доставляемой в выбранные места, а также сократить стоимость доставленной воды. Основываясь на повышении надежности системы доставки водяных мешков с течением времени, должна появиться возможность экономично доставлять 100 000 акров футов в год во многие прибрежные районы по всему миру.[17][26]

По словам изобретателя мешка Спрэгга, общая стоимость доставки пресной воды вдоль побережья Калифорнии с помощью его технологии мешков для воды на расстояние 800 миль (1300 км) от британская Колумбия к Монтерей будет стоить около 966 долларов за акр-фут в год. Кейт Спейн в исследовании на степень магистра искусств затем показывает в анализе, что это спасет жителей Полуостров Монтерей около 1134 долларов за акр-фут, в противном случае с использованием опреснительная установка. Это экономия более 19 миллионов долларов в год для налогоплательщиков Монтерея. Это число предполагает использование примерно 17 000 акров футов (21 000 000 м 2).3) в год (17000 X 1134 доллара = 19 278000 долларов экономии).[27]

Приложения

Гибкая баржа с съемочной группой наверху, снимающей реальное приложение.

Одно из замеченных приложений находится на Ближнем Востоке, где большие объемы пресной воды, доступные в регионе Турции, могут быть доставлены в другие места вокруг Средиземного моря, которые испытывают крайнюю нехватку питьевой пресной воды, такие как Израиль и Газа.[28][29] Спрагг считает, что доставка пресной питьевой воды в страны с низким уровнем воды может способствовать миру во всем мире.[30][31]

Президент Израиля Шимон Перес написал письмо в поддержку демонстрации технологии Spragg Bag в Средиземном море в качестве инструмента, способствующего установлению мира на Ближнем Востоке. В этом письме президент Перес заявляет: «Проект романа« ВОДА, ВОЙНА И МИР », на мой взгляд, является оригинальным подходом к освещению этой серьезной проблемы и ее решений, которые проложат путь к лучшему и более мирному региону. Ваш попытки предпринять демонстрационное путешествие, чтобы просветить всех нас, как в отношении технологической жизнеспособности, так и в отношении стоимости, несомненно, будут способствовать решению этой критической дилеммы ».[32]

Он также отмечает, что использование мешков с водой, буксируемых через Средиземное море, было бы намного более экономичным, чем транспортировка воды по трубопроводным системам.[33] Это мнение разделяет консорциум REFRESH.[34]

Мешки с водой были предложены для использования в чрезвычайных ситуациях, чтобы связать опреснительные установки стран Персидского залива на всем протяжении Персидский залив морской берег.[35]

Еще одно применение - регулярная доставка пресной воды по дальним маршрутам.

Предлагаемые маршруты включают из штата Вашингтон в засушливые районы Южной Калифорнии, из Безумная река в Северной Калифорнии в районе Сан-Франциско[36] и из Южного Чили в Атакама. Другие приложения таковы:

  • может использоваться для перемещения воды через дельту реки Сакраменто после землетрясения и катастрофического обрушения дамбы, которое может перекрыть водоснабжение Южной Калифорнии на срок до двух или более лет.[37]
  • может доставить большое количество ливневой воды и / или оборотная вода в районы, которым требуется больше пресной воды, чтобы компенсировать снижение уровня воды и повышение солености.
  • могут быть размещены по всему миру для хранения большого количества свежих питьевая вода для быстрой доставки после стихийного бедствия.[7][38]

Спрагг предложил доставить воду из Река Манавгат в Турции через Средиземное море в Израиль и сектор Газа, который испытывает крайнюю нехватку воды, что в настоящее время рассматривается Всемирный банк.[28][39]

Спрагг предложил правительству Австралии, чтобы большая часть свежей питьевой воды с использованием его технологии водяных мешков могла быть применена в городских системах водоснабжения, испытывающих нехватку. Это создало бы новую экономически выгодную отрасль для перевозки пресной воды наливом. Завершен анализ экономических и экологических преимуществ технологии водяных мешков за счет использования океанских течений от реки Талли до Брисбена, Квинсленд. На Золотом побережье строится опреснительная установка Tugan для обеспечения 120 мегалитры питьевой воды ежедневно на сумму около 1,2 миллиарда долларов. В результате эксплуатации Туганской опреснительной установки будет производиться 235 тыс. Тонн CO2 парниковые газы ежегодно. Предварительные оценки затрат показывают, что использование технологии водяных мешков для доставки того же количества воды из реки Талли на Золотой берег может быть в 30 раз дешевле, чем опреснение, и что технология водяных мешков может выделять в 60 раз меньше парниковых газов. Эти цифры показывают, что технология водяных мешков будет доставлять воду с гораздо меньшими затратами, чем предлагаемый трубопровод от реки Бурдекин до Брисбена, который, по прогнозам, будет стоить примерно 7,5 миллиардов долларов на инфраструктуру и около 250 миллионов долларов на ежегодную эксплуатацию.[40]

Спрагг предложил Белому дому идею мирного предложения на Ближнем Востоке, снабдив от 20 до 30 своих мешков с водой пресной водой и доставив их из Турции к палестинцам и израильтянам.[41] Эта технология также может быть использована для сбора стоков заводских, ливневых и канализационных вод Австралии для обработки и повторного использования.[42]

Смотрите также

Сноски

  1. ^ а б Веб-сайт Waterbag
  2. ^ Новое время, Том 11, с. 62, Газета "Труд", 1978, Мичиганский университет, Google Digitized, 30 января 2008 г.
  3. ^ История и технология Waterbag
  4. ^ Глейк, стр. 203
  5. ^ Агуаномика: стойкость [sic] - и Баггс, 14 февраля 2009 г.
  6. ^ Агуаномика: страх и водные менеджеры, 18 сентября 2009 г.
  7. ^ а б Эмили Букерт Доставка пресной воды после стихийных бедствий, Голубой круг, 25 марта 2010 г.
  8. ^ а б San Francisco Chronicle, 6 августа 1999 г.
  9. ^ Разлив нефти в Персидском заливе: следует ли корпусу армии США начать дноуглубительные работы?, Los Angeles Times - Окружающая среда, 20 мая 2010 г.
  10. ^ Вода, война и мир (роман)
  11. ^ Вода, война и мир Терри Г. Спрэгг и партнеры, 1996 г.
  12. ^ Андерсон, Т. (2011). «Экспорт воды в мир». Журнал современных исследований и образования в области водных ресурсов.
  13. ^ Уэмура, Тетсудзи (февраль 2011 г.). «Голубое золото в Японии: политическая идея по созданию новой системы торговли водой для решения ожидаемых водных проблем в Японии на основе сравнительных исследований» (PDF). Документы NRI.
  14. ^ «Евроньюс - Мешки с водой». Euronews. Получено 2016-02-22.
  15. ^ «Euronews - теория большого мешка: дешевый и инновационный способ транспортировки пресной воды». Euronews. Получено 2016-02-22.
  16. ^ Водный импорт по океанским маршрутам, Раздел 1.4.3 Мешки для воды
  17. ^ а б c d е ж Lawrence Journal-World - 27 апреля 1996 г., стр. 4
  18. ^ Опреснение против водяных мешков
  19. ^ Seattle Times-News, 20 февраля 1994 г., стр. 30 Планируется отправить пресную воду в Калифорнию
  20. ^ а б c d Массовый экспорт воды - отчет о состоянии, 11 мая 2010 г.
  21. ^ Гигантские мешки с водой предложили утолить жажду сухой планеты, The Seattle Times, перепечатано Lawrence Journal - World - 27 апреля 1996 г., стр. 4 Гигантские пузыри, каждый из которых вмещает 4,5 миллиона галлонов США (17000 м3)....
  22. ^ Вестнит, Гигантские пузыри, каждый из которых вмещает 4,5 миллиона галлонов США (17000 м3).3), или столько воды, сколько 45 000 сиэтлцев потребляют в день, образовали бы гибкий «тканевый водопровод» через океан.
  23. ^ ПРЕСНАЯ ВОДА - ИЗОБРЕТЕНИЕ СУМКИ ПОМОЖЕТ СУХИМ РЕГИОНАМ МИРА, ГОВОРЯТ МИЛЛИОНЕР.
  24. ^ ТЕХНОЛОГИЯ ВОДОПАСОВ И МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЕ ВОДОТРАНСФЕРЫ
  25. ^ Журнал «ЭКОНОМИСТ», 19 июля 2008 г., Вода Растворимая проблема.
  26. ^ Глейк, стр. 205
  27. ^ Монтерейский институт международных исследований Магистр коммерческой дипломатии, Кейт Спейн
  28. ^ а б Westneat, The San Diego Union - Tribune, 28 апреля 1996 г., стр. А-3
  29. ^ "Популярная механика", март 1997 г., "Tech Update" Вода идет по воде
  30. ^ «Забудьте ОПЕК. Следующий картель может экспортировать питьевую воду» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2010-06-10. Получено 2010-12-12.
  31. ^ Фриделл, стр. 61
  32. ^ Письмо Шимона
  33. ^ Технология Waterbag может помочь решить водный кризис на Ближнем Востоке В архиве 12 октября 2012 г. Wayback Machine, Today's Zaman, 20 марта 2009 г.
  34. ^ «Разработка модульного реконфигурируемого водяного мешка для дальних перевозок пресной водой по морю, презентация на Мальтийской неделе воды 2015».
  35. ^ У кого есть лишний миллион долларов, чтобы доказать, что вода может плавать?, The National, 24 сентября 2009 г.
  36. ^ Кубок пробегает, Журнал, округ Гумбольдт, Калифорния, статья на обложке Хайди Уолтерс, 22 октября 2009 г.
  37. ^ Бедствие Калифорнии в ожидании, Los Angeles Times, 20 ноября 2005 г.
  38. ^ Безопасная вода во время бедствий: лучше подготовиться к неизбежному, Доктор Питер Глейк (президент Тихоокеанского института) 5 октября 2009 г.
  39. ^ Дэнни Вестнит Миллионер утверждает, что пресная вода - в сумке - изобретение поможет засушливым регионам мира, Сиэтл Таймс, 26 апреля 1996 г.
  40. ^ Ян Эдмондс Северная речная вода для австралийских городов
  41. ^ "Отчет Университета Род-Айленда в отчете Christian Monitor" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2010-06-10. Получено 2010-12-12.
  42. ^ Речь Лиз Пенфорд

Источники

  • Барлоу, Мод, Голубое золото: битва против корпоративной кражи мировой воды, Earthscan, 2003, ISBN  1-84407-024-7
  • Фриделл, Рон, Защита водоснабжения Земли, Публикации Лернера, 2008 г., ISBN  0-8225-7557-4
  • Глейк, Питер Х .; Вода в мире: двухгодичный отчет о пресноводных ресурсах, Том 1998, стр. 203-205, Водные мешки Spragg, ISBN  1-55963-592-4
  • Lawrence Journal-World - 27 апреля 1996 г .; Гигантские мешки с водой предложили утолить жажду сухой планеты
  • Маккейб, Майкл, San Francisco Chronicle, 6 августа 1999 г .; Полный дырок или в сумке
  • Снитоу, Алан, Жажда: борьба с корпоративной кражей нашей воды, Издатель John Wiley and Sons, 2007 г., ISBN  0-7879-8458-2
  • Вестнит, Дэнни, Сан-Диего Юнион - Трибьюн, Сан-Диего, Калифорния: 28 апреля 1996 г. с. А-3, Он надеется, что идея с водным мешком будет востребована. Тканевый трубопровод может утолить жажду во всем мире, [1,2 издание]

внешняя ссылка