Seiling ballast - Sailing ballast
Ballast brukes i skip for å gi øyeblikk for å motstå sidekreftene på skroget. Utilstrekkelig ballasterte båter har en tendens til å tippe eller hæle for mye i sterk vind. For mye hæl kan føre til at fartøyet kantrer . Hvis et seilfartøy trenger å reise uten last, lastes ballast av liten eller ingen verdi for å holde fartøyet oppreist. Noe eller hele denne ballasten vil da bli kastet når last lastes.
Bruker
Ballast tar mange former. Den enkleste formen for ballast som brukes i seilere på små dager, er såkalt "live ballast", eller vekten til mannskapet. Ved å sitte på vindsiden av skroget , må krengemomentet løfte vekten til mannskapet. På mer avanserte racingbåter brukes et ledningsnett kalt trapes for å la mannskapet henge helt over siden av skroget uten å falle ut; dette gir mye større mengder av rettende øyeblikk på grunn av større utnyttelse av mannskapets vekt, men kan være farlig hvis vinden plutselig dør, ettersom det plutselige tapet av krengemoment kan dumpe mannskapet i vannet. På større moderne fartøy er kjølen laget av eller fylt med et materiale med høy tetthet , som betong , jern eller bly . Ved å plassere vekten så lavt som mulig (ofte i en stor pære i bunnen av kjølen) kan det maksimale rettingsmomentet ekstraheres fra den gitte massen. Tradisjonelle former for ballast som ble ført inne i skroget var steiner eller sand.
Ballast med høy tetthet
Det er ulemper ved å bruke ballast med høy tetthet. Den første er den økte massen på båten; en tyngre båt sitter lavere i vannet og øker luftmotstanden når den beveger seg, og er generelt mindre responsiv på styring. En tyngre båt er også vanskeligere å ta på seg en tilhenger og slepe bak en bil. For det andre, siden ballasten må være så lav som mulig, blir den ofte plassert i et senterbord eller en inntrekkende kjøl, noe som krever en kraftig veiv for å løfte den massive folien . Den enkleste løsningen er å bruke en fast ballastkjøl, men det gjør båten nesten ikke i stand til å seile på veldig grunt vann, og vanskeligere å håndtere når den er ute av vannet. Selv om det er forbudt av de fleste racingklasser, bruker noen banebrytende båter en ballastpære på en lang, tynn kjøl som kan vippe fra side til side for å skape en skrånende kjøl . Dette gjør at ballasten kan plasseres på vindsiden, og gir et langt større rettende øyeblikk med lavere hælvinkel. Tilting av kjølen reduserer imidlertid heisen kraftig, slik at skråkjøl vanligvis kombineres med et uttrekkbart senterbord eller dolkbrett som brukes når kjølen vippes, og trekkes inn (for å redusere motstand) når kjølen returneres til vertikal. Noen skrånende kjøl er designet slik at når de er helt utvidet til begge sider, har de en angrepsvinkel på ca. 5 °, slik at bladets hydrofoileffekt løfter båten opp og reduserer fuktet overflate for å øke båtens hastighet.
Vannballast
En vanlig type ballast for småbåter som unngår mange av problemene med ballast med høy tetthet, er vannballast. Selv om det virker kontraintuitivt at plassering av vann i skroget (som tross alt er nær samme tetthet som vannet utenfor skroget - ferskt mot saltvann), vil tilføre stabilitet og legge til vannballast under det vertikale tyngdepunktet øker stabiliteten. Vannballasten trenger ikke løftes over vannlinjen for å påvirke stabiliteten, ettersom materiale som har større bulkdensitet enn luft, vil påvirke tyngdepunktet. Det er forholdet mellom tyngdepunktet og sentrum for oppdrift som dikterer det rette øyeblikket.
Fordelen med vannballast er at tankene kan tømmes, noe som reduserer trekkraften eller vekten til båten (f.eks. For transport på bakken) og tilføres vann igjen (i små båter, ganske enkelt ved å åpne ventilene og la vannet strømme inn ) etter at båten er sjøsatt eller lastet ut. Pumper kan også brukes til å tømme den bakre ballasttanken og fylle vindtanken når båten tar tak, og mengden ballast kan varieres for å holde båten i optimal hælvinkel. På tomme lasteskip tilsettes vann til ballasttanker for å øke propelldykkingen, for å forbedre styringen og for å kontrollere trim og trekk.
En ulempe med vannballast er at vann ikke er veldig tett, og derfor tar de nødvendige tankene mer plass enn andre former for ballast. Noen produsenter tilbyr fleksible ballastposer som er montert utenpå skroget på begge sider, og pumper som bruker båtens hastighet gjennom vannet for kraft. Når den er i gang, kan pumpen brukes til å fylle vindsiden, mens baksiden får renne. Selv om dette systemet ikke er veldig attraktivt, tillater det betydelige gevinster i å rette opp kraft uten endringer i skroget.
Et triks som ofte brukes på båter med vannballast, er å koble babord og styrbordtanker med et ventilrør. Når du forbereder deg for å klebe, åpnes ventilen og vannet i vindtanken, som er høyere, får strømme til baksiden, og arket slippes av for å hindre at båten krammer for langt. Når så mye vann som mulig har blitt overført til baksiden, blir båten brakt og seilet lagt inn og løfter den nylig fulle vindtanken. En enkel håndpumpe kan deretter brukes til å flytte gjenværende vann fra bakken til vindtanken.
Miljøpåvirkninger og forskrifter
Cruiseskip, store tankskip og bulklastbærere bruker en enorm mengde ballastvann, som ofte tas på seg i kystvannet i en region etter at skip slipper avløpsvann eller losser last, og slippes ut ved neste anløpshavn, uansett hvor mer last er lastet. Ballastvannutslipp inneholder vanligvis en rekke biologiske materialer, inkludert planter , dyr , virus og andre mikroorganismer . Disse materialene inkluderer ofte ikke-innfødte, generende, eksotiske arter som kan forårsake omfattende økologiske og økonomiske skader på vannøkosystemer. Utslipp av ballastvann antas å være den ledende kilden til invasive arter i amerikanske marine farvann, og dermed utgjøre folkehelse- og miljørisiko, samt betydelige økonomiske kostnader for næringer som vann- og kraftforsyninger, kommersielt og fritidsfiske, jordbruk og turisme . En fersk undersøkelse antyder at hvis det ikke iverksettes tiltak mot forvaltning av ballastvann, kan artinvasjon forplante seg til hvilken som helst havn i verden via det globale skipsnettverket med et gjennomsnitt på to mellomstopp.
I mellomtiden antyder studier at den økonomiske kostnaden bare fra innføring av skadedyrbløddyr ( sebramuslinger , den asiatiske muslingen og andre) til amerikanske vannøkosystemer er mer enn 6 milliarder dollar per år.
Ved bulklastskip er det en annen miljøeffekt av ballastvann. Etter lossing av nyttelasten kan en bulkskip ikke bare komme tilbake til startpunktet, men den må laste ballast for å få propellen nedsenket under vannoverflaten. Vekten av ballasten øker drivstofforbruket sammenlignet med en hypotetisk situasjon om at skipet ikke trengte ballast.
En studie fra National Research Council (USA) fra juni 2011 ga råd om prosessen med å sette regulatoriske grenser. Studien fant at det å bestemme det eksakte antall organismer som kan forventes å starte en ny populasjon er komplisert. Det foreslo et første trinn for å etablere en referanse for konsentrasjonene av organismer i ballastvann under nåværende nivåer, og deretter bruke modeller til å analysere eksperimentelle og feltbaserte data for å informere fremtidige beslutninger om utslippsstandarder for ballastvann.
For å minimere spredningen av invasive arter i amerikanske vannveier, regulerer Environmental Protection Agency og US Coast Guard konsentrasjonen av levende organismer som slippes ut i ballastvannet til skipene.
Se også
Referanser
Denne artikkelen inneholder tekst fra en offentlig domene Congressional Research Service- rapport: Copeland, Claudia. "Forurensning fra cruiseskip: bakgrunn, lover og forskrifter og viktige spørsmål" (ordrekode RL32450). Congressional Research Service (Oppdatert 6. februar 2008).
Eksterne linker
- Globallast partnerskap ( IMO )
- Profil - Ballast Water , National Invasive Species Information Center, United States National Agricultural Library . Viser generell informasjon og ressurser for ballastvann.