بخشی از مقاله
چکیده
کشتی های بار کش و نفت کش ها برای ایجاد تعادل خود در حین مسافرت های دریایی، مقدار از آب دریا را برداشت کرده و توسط مجاری در کف و جداره کشتی ، در مخازن خود ذخیره میکنند. استفاده از آب توازن فوایدی مانند نگه داری پایداری کشتی ها، افزایش بازدهی پروانه کشتی ها با غوطه ور شدن کامل پروانه در آب و همچنین بالا بردن بازدهی سکان کشتی ها را شامل می شود. اما آب های برداشتی می تواند خسارت های جبران ناپذیری را به محیط زیست دریا و همچنین مسائل اقتصادی و اجتماعی وارد سازد.
شتی ها جهت حفظ تعادل خود نیاز به استفاده از آب دریا می باشند. اما جابه جائی گونه ها و تخلیه و بارگیری آن اثرات زیست محیطی مهمی را بر جای گذاشته است. جابه جائی گونه های جانوری، عوامل بیماری زا، تخلیه مواد نفتی و فلزات سنگین مهم ترین آثار زیست محیطی آب توازن محسوب می شوند. ورود گونه های مهاجم از این طریق نیز در بسیاری از کشورها باعث خسارت چشمگیر و سنگین به اکوسیستم های حساس ساحلی و دریائی شده است.
مقدمه:
کشتیها برای حرکت در آب و برای جا به جایی کالاهایی از قبیل نفت، مواد معدنی، کانتینرها و غیره طراحی و ساخته شده اند. بر همین اساس کشتی چه بدون بار باشد و چه اینکه قسمتی از بارش را در یک بندر تخلیه کرده و راهی بندر بعدی باشد، آب توازن را باید به منظور عملکرد موثر و بی خطر کشتی برداشت کند. این امر مستلزم این است که کشتی به اندازه کافی به درون آب فرو رود تا پروانه و تیغه سکان بطور موثر عمل کنند و سینه کشتی از آب بیرون نزند و به بدنه کشتی فشار نیاید، بویژه در دریاهای طوفانی که میتواند باعث شکستگی و غرق شدن کشتی گردد .
بر اساس تعریف علمی، آب توازن آبی است با مواد معلق موجود در آن که به منظور کنترل اختلاف آبخور سینه و پاشنه و پهلو و فشارهای وارده بر یک کشتی برداشت میشود. آب توازن توسط مجرای آبگیری که در کناره و ته کشتی قرار دارد به کمک پمپهای بالاست برداشت می شود. این مجرا دارای سطوح رنده مانندی است که از ورود اشیای بزرگ به داخل مخازن آب توازن در کشتی جلوگیری میکند. زمانیکه کشتیها هزاران سال پیش توسط انسان ساخته شد، از بالاست جامد مانند سنگ، چوب، و ماسه استفاده میکردند.
اما در حدود سالهای 1880 کشتیها از آب برای ایجاد توازن در کشتی استفاده نمودند. اگرچه هزاران سال پیش، دریانوردان اولیه تصور نمی کردند با حمل سنگ، چوب و اجسام جامد برای حفظ شناوری کشتیها، چه خدمتی بزرگ به حفظ محیط زیست دریایی و سلامت انسانی می کنند و پیشرفت تکنولوژی در سالهای بعد، معضل بزرگ تخریب دریاها و موجودات آبزی خواهد شد. مشکل از آنجا شروع می شود که ممکن است هزاران گونه آبزی دریایی با آب توازن کشتیها جا به جا شوند و اصولا هر چیزی که به قدری کوچک باشد که بتواند از پمپ برداشت آب توازن عبور کند قابلیت جا به جایی را دارد. این گونه ها شامل زئوپلانکتونها، سخت پوستان، باکتریها، میکروبها، کیستها و لارو آبزیان است.
البته به دلیل شرایط نامناسب و نبود غذا و نور کافی، همه این موجودات نمی توانند در مخازن آب توازن دوام آورند و آنهایی که پتانسیل استقرار از یک محیط به محیط دیگر را داشته باشند، میمانند.
معضل دیگر رسوبات کف مخازن آب توازن هستند که تبدیل به محلی برای ادامه حیات آبزیان می گردند. رسوبات موادی اند که همراه با آب توازن بوده و در کشتی ته نشین شده اند. هنگامی که کشتی آب توازن برداشت می کند به همراه آن مواد موجود در آب نیز برداشت می شوند. در آبهای کدر و کم عمق این مواد شامل مواد جامدی اند که پس از ورود به مخازن آب توازن درکشتی در کف آن بصورت رسوب ته نشین شده و ماوایی امن برای آبزیان شده و در صورت تخلیه، معبری برای انتقال آنان محسوب می گردد.
مشکل بزرگتر زمانی رخ می دهد که این موجودات غیربومی انتقالی پس از ورود، توان سازگاری بیولوژیک و اکولوژیک را در منطقه جدید داشته باشند، چه در مراحل لاروی و یا بلوغ به زندگی خود ادامه داده و شماری از آنها در صورت نبودن دشمنان طبیعی در محیط بسرعت تکثیر شده و اثرات مخربی بر آبزیان بومی منطقه، منابع زنده و سلامت انسانی داشته باشند. فصل اول: خصوصیات کشتی و ویژگی های سیستم های مدیریت آب توازن بر روی کشتی نوع و ظرفیت کشتی در بسیاری از مواقع، نوع کشتی تنها و بزرگترین تعیین کننده انتخاب نوع مناسب سیستم پردازش می باشد. برای این هدف دو نوع کشتی را در نظر میگیریم، کشتی هایی که تا حد زیادی به آب توازن وابسته میباشند مانند تانکر ها و فله برها و کشتی هایی که به اندازه کمی به آب توازن وابسته می باشند مانند کانتینربرها، کالاهای عمومی و کشتی های کروز. این تقسیم بندی ها بر اساس تفاوت ها در ظرفیت کلی آب توازن، میزان تخلیه در یک بندر و نرخ جریان آب توازن می باشد.
محدوده وسیعی برای ظرفیت و نرخ پمپاژ در کشتی های تجاری معمول می باشد. بخصوص کشتی هایی که تا حد زیادی به آب توازن وابسته هستند، معمولا تنها در حالت بالاست - بدون بار - دریانوردی می کنند. نرخ پمپاژ این کشتیها به گونه ای طراحی شده است که در مدت زمان مشخصی عملیات تخلیه و یا بارگیری کامل آب توازن را انجام دهند. شناورهایی که تا حد کمی به آب توازن وابسته هستند، معمولا دارای ظرفیت آب توازن کمتری بوده و به ندرت سفری را تنها در حالت بالاست انجام می دهند. پمپ این گونه کشتیها معمولا نیازی به انجام عملیات پرنمودن کلی تانک های آب توازن و یا تخلیه کلی آنها در زمانهای مشخص شده نمی باشد. جابه جایی آب توازن در این کشتی ها معمولا محدود تر و اغلب از نوع انتقال - از یک تانک به تانک دیگر برای تنظیم تریم و هیل - به جای عملیات تخلیه کامل و یا پر نمودن کامل تانک ها انجام می گردد.
ظرفیت آب توازن و نرخ پمپ آب توازن بر اساس نوع شناور
بخش اول: انجام عملیات آب توازن
اندازه مناسب سیستم پردازش وابسته به میزان آب توازنی است که در هر بندر مشخص میبایست مورد پردازش قرار گیرد. اگر از طریق مدیریت فعال آب توازن، تخلیه کاهش یافته و یا کلا حذف شود بنابراین پردازش کاهش خواهد یافت. به طور مثال بسیاری از کشتی های کانتینربری به ندرت نیاز به تخلیه کامل آب توازن در یک زمان خواهند داشت. باید توجه شود که مقدار زیادی از تستهای مدل اولیه سیستم های پردازش در اندازه های متوسط - کمتر از - 250M3/hour انجام شده یا اینکه افزایش مقیاس داده شده و تمامی سیستمها به خوبی برای نرخ پمپاژ ظرفیتهای بالای آب توازن و یا حجمهای چند صد هزار مترمکعب افزایش مقیاس داده نشده اند.
