Kärnkraftsdriven isbrytare - Nuclear-powered icebreaker

Kärnkraftsbrytaren Yamal , 2015

En kärnkraftsdriven isbrytare ( ryska : атомный ледокол ) är ett kärnkraftsdrivet fartyg , specialbyggt för användning i vatten täckta med is . Det enda landet som bygger kärnkraftsdrivna isbrytare är Ryssland . Kärnkraftsdrivna isbrytare har konstruerats av Sovjetunionen och senare Ryssland främst för att hjälpa sjöfarten längs norra sjövägen i de frysta arktiska vattenvägarna norr om Sibirien . Kärnkraftsdrivna isbrytare är mycket kraftfullare än sina dieseldrivna motsvarigheter, och även om kärnkraftsdrivningen är dyr att installera och underhålla kan mycket tunga bränslekrav och begränsningar av räckvidd, förvärrad med svårigheten att tanka i den arktiska regionen, göra dieselfartyg mindre praktisk och ekonomisk övergripande för dessa isbrytande uppgifter.

Under vintern varierar isen längs norra havsvägen i tjocklek från 1,2 till 2,0 meter (3,9 till 6,5 fot). Isen i centrala delar av Ishavet är i genomsnitt 2,5 meter tjock. Kärnkraftsdrivna isbrytare kan tvinga igenom denna is med hastigheter upp till 10 knop (19 km/h, 12 mph). I isfria vatten är maxhastigheten för de kärnkraftsdrivna isbrytarna hela 21 knop (39 km/h, 24 mph).

I augusti 2012 tecknade Rysslands statliga kärnkraftsföretag, Rosatom , ett kontrakt för att påbörja byggandet av det som kommer att bli världens största kärnkraftiga isbrytare , ett "universellt" fartyg som kan navigera både grundare floder och frysdjupen i Arktis.

Användningar av kärnkraftsdrivna isbrytare

Arktika , det första ytfartyget som nådde Nordpolen , 2006

Ryska isbrytare i Arktika -klass används för att tvinga genom isen till förmån för lastfartyg och andra fartyg längs den norra sjövägen, som omfattar den östra delen av Barentshavet , Pechorahavet , Karahavet , Laptevhavet och den östra Siberian havet till Berings sund . Andra viktiga hamnar inkluderar Dikson , Tiksi och Pevek . Av sex isbrytare av Arktika -klass som byggdes 1975–2007 är två för närvarande i drift.

Två kärnkraftsdrivna isbrytare, Vaygach och Taymyr , har byggts för grunda vatten och används vanligtvis från Yenisei-floden till Dikson, där de bryter igenom isen följt av lastfartyg med virke från Igarka och lastfartyg med malm och metaller från Norilsk Companys hamn i Dudinka .

Isbrytarna har också använts för ett antal vetenskapliga expeditioner i Arktis. Den 17 augusti 1977 var Arktika det första ytfartyget i världen som nådde Nordpolen . Sedan 1989 har vissa isbrytarna använts för arktiska turist kryssningar .

Ryska kärnkraftsisbrytare

Icebreaker Rossiya , Murmansk , 2012
Sevmorput , en kärnkraftsdriven isbrytare, 2007
Vaygach 1999
Världens näst största kärnkraftsisbrytare, 50 låt Pobedy . Observera att Arktika (2016) är större.

Totalt har tio civila kärnkraftsdrivna fartyg byggts i Sovjetunionen och Ryssland . Nio av dessa är isbrytare, och en är ett containerskip med en isbrytande rosett. Alla sex kärnkraftsdrivna isbrytare i Arktika- klassen har byggts på Baltic Shipyard i S: t Petersburg . Vaigach och Taimyr byggdes på Helsingfors nya varv i Finland och fördes sedan till Ryssland för installation av reaktorer och turbogeneratorer .

Klasser

Klassnamn I tjänst Projektnummer Typ Fartyg Stråle
Arktika 1975 – nuvarande 10520 Isbrytare 6 30 m
Taymyr 1989 – nuvarande 10580 Isbrytare 2 29,2 m
Projekt 22220 isbrytare 2020 – nutid 22220 Isbrytare 3 34 m

Fartyg

Skeppsnamn I tjänst Projektnummer Typ Klass Kommentarer
Lenin 1959–1989 92M Isbrytare - Museumsfartyg
Arktika 1975–2008 1052-1 Isbrytare Arktika Väntar på skrotning från och med 2018.
Sibir 1977–1992 1052-2 Isbrytare Arktika Väntar på skrotning från 2012.
Rossiya 1985–2013 10521-1 Isbrytare Arktika Väntar på skrotning från 2016.
Sevmorput 1988 – nuvarande 10081 Containerskepp - Har isbrytande rosett.
Taymyr 1989 – nuvarande 10580-1 Isbrytare Taymyr
Sovetskiy Soyuz 1990–2014 10521-2 Isbrytare Arktika Väntar på skrotning från och med 2017.
Vaygach 1990 -nutid 10580-2 Isbrytare Taymyr
Yamal 1993 – nuvarande 10521-3 Isbrytare Arktika
50 Låt Pobedy 2007 – nu 10521 Isbrytare Arktika Byggd som Ural , färdigställd 2007.
Arktika 2020 – nutid 22220 Isbrytare Projekt 22220
Sibir 2022 (planerat) 22220 Isbrytare Projekt 22220
Ural 2022 (planerat) 22220 Isbrytare Projekt 22220

Fartyg

Lenin

Vid lanseringen 1957 var isbrytaren NS Lenin både världens första kärnkraftsdrivna ytfartyg och det första kärnkraftsdrivna civila fartyget. Lenin togs i drift 1959. Lenin hade två kärnkraftsolyckor , den första 1965 och den andra 1967. Den andra olyckan resulterade i att en av de tre OK-150-reaktorerna skadades utan reparation. Alla tre reaktorer avlägsnades och ersattes av två OK-900-reaktorer ; skeppet togs i bruk 1970. Lenin togs ur drift i november 1989 och lades upp vid Atomflot , basen för kärnkraftsdrivna isbrytare, i Murmanskfjorden . Konverteringen till ett museifartyg var planerad att slutföras under 2005.

Arktika -klass

Huvudartikel: Arktika -klass isbrytare

Isbrytare av Arktika- klass, även känd som kärnkraftsdrivna isbrytare Project 10520, är ​​huvuddelen av den ryska kärnkraftsisbrytaren. sex av Rysslands tio civila kärnvapenfartyg är Arktika s. Eftersom de har byggts under en period av trettio år varierar fartyg av olika klasser mellan varandra; sålunda anges specifikationerna som ett värdeområde. I allmänhet är de nyare fartygen större, snabbare och kräver mindre besättningar. De fyra första i klassen är pensionärer, med två kvar i tjänst från och med 2020.

Specifikationer:

  • Längd: 148 m till 159 m (cirka 136 m vid vattenlinjen)
  • Bredd: 30 m (28 m vid vattenlinjen)
  • Djupgång: cirka 11,08 m.
  • Höjd (köl till masthuvud): cirka 55 m
  • Deplacement: 23 000 till 25 000 ton
  • Maxhastighet: 18 till 22 knop
  • Marschfart: cirka 18 till 20 knop
  • Besättning: 138 till över 200
  • Passagerare: cirka 100
  • Reaktorer: 2 OK-900A , 171 megawatt vardera
  • Framdrivning: 3 propellrar på totalt cirka 75 000 hk
  • Maximalt tjocklek: 2 till 2,8 m
  • Uthållighet: 7,5 månader till sjöss, 4 år mellan tankning

Isbrytare i Arktika -klass har ett dubbelskrov , där det yttre skrovet är cirka 48 mm tjockt vid de isbrytande områdena och 25 mm tjockt någon annanstans. Det finns vatten ballast mellan de inre och yttre skrov som kan skiftas för att hjälpa till isbrytning. Isbrytning assisteras också av ett luftbubblande system som kan leverera 24 m 3 /s luft från jetstrålar 9 m under ytan. Vissa fartyg har polymerbelagda skrov för att minska friktionen . Arktika -klassfartyg kan bryta is medan de tar vägen antingen framåt eller bakåt. Även om de har två reaktorer, används normalt bara en för att ge ström, medan den andra hålls i standbyläge.

Vissa fartyg bär en eller två helikoptrar och flera Zodiac -båtar . Radio- och satellitsystem kan inkludera funktioner för navigering, telefon , fax och e -post.

De flesta kärnkraftsdrivna isbrytare i den ryska tjänsten har idag en pool , en bastu , en biograf och ett gym . I restaurangerna ombord finns en bar och faciliteter för levande musikuppträdanden. Vissa har också ett bibliotek och minst en har en volleybollplan .

Enskilda fartyg

Den 17 augusti 1977 blev NS Arktika ("Arctic") det första ytfartyget någonsin som nådde Nordpolen . Arktika drogs ur drift 2008 efter att ha klockat upp 175 000 timmars reaktortid och täckt mer än 1 miljon sjömil. Istället för att skrotas, finns det krav på att hon ska konverteras till ett museifartyg, som hennes föregångare Lenin .

NS Sibir ("Sibirien") upphörde 1992 och väntar på skrotning.

Den NS Rossiya ( "Ryssland") bär två helikoptrar. Rossiya användes för att transportera en expedition av cirka 40 västtyskar till nordpolen sommaren 1990; detta kan ha varit den första icke-kommunistiska stadgan för en kärnkraftig isbrytare. Rossiya var i ombyggnad i december 2004.

NS Sovetskiy Soyuz ("Sovjetunionen") var instängd i is i tre dagar 1998. År 2004 var det en av tre isbrytare som användes för en arktisk iskärnsexpedition avsedd att undersöka klimatförändringar och global uppvärmning .

Den NS Yamal används främst för turism och vetenskapliga expeditioner. Den har 50 passagerarhytter och sviter och har en helikopter. Besättningen är 150, inklusive 50 officerare och ingenjörer. Yamal var det 12: e ytfartyget som någonsin nådde Nordpolen.

Den NS 50 Lyet Pobyedi ( "50 Years of Victory") är den slutliga Arktika klass skepp. Det sjösattes från varvet i Sankt Petersburg den 29 december 1993, som NS Ural , och levererades till Murmansk 1994. Det döptes senare om och slutfördes faktiskt inte och togs i drift förrän 2006 på grund av förseningar i finansieringen. Besättningen förväntas normalt vara 138 personer. Den har en miljöavfallshanteringsmodul som läggs till skrovet som står för 9 m av fartygets 159 m längd; detta gör den till den största i Arktika- klassen och den största kärnkraftsdrivna isbrytaren i världen. Den bär två Ka-32 helikoptrar. Den togs i bruk den 2 april 2007.

Taymyr -klass

Taymyr och hennes systerfartyg, Vaygach , byggdes på Helsingfors nya varv i Finland av Wärtsilä . Kärnreaktorerna installerades vid Leningrad Baltic Shipyard i Sovjetunionen efter leverans från Finland.

Specifikationer:

  • Längd: 150,2 m ( Taymyr ), 151,8 m ( Vaygach )
  • Bredd: 29,2 m
  • Djupgång: 8,0 m
  • Höjd: 15,2 m köl till huvuddäck, 8 våningar från huvuddäck till bro
  • Deplacement: 20 000 ton
  • Hastighet: 18,5 knop
  • Besättning: 120 till 138
  • Reaktorer: En KLT-40M reaktor som producerar 135 MW
  • Framdrivning: 3 propellrar på totalt 52 000 hk

Bågskrovpläteringen är cirka 32 mm tjock.

Framtida isbrytare

Ryssland började bygga nya isbrytare, projekt 22220 , 2013. I juni 2008 sade chefen för det statliga kärnkraftsföretaget Rosatom, Sergei Kiriyenko , "Det är viktigt att inte bara använda den befintliga flottan av isbrytare utan också att bygga nya fartyg, och den första kärnkraftiga isbrytaren i en ny generation kommer att byggas 2015. Detta borde vara en isbrytare som kan röra sig i floder och hav ", sa han. Han fortsatte med att säga att Iceberg Design Bureau i S: t Petersburg skulle förbereda designen av isbrytaren år 2009. Enligt BBC kommer LK-60 (ЛК60Я) att vara den största kärnkraftsdrivna isbrytaren som någonsin byggts. Sergei Kiriyenko , chef för det statliga kärnkraftsföretaget Rosatom beordrade den ansvariga operatören Atomflot att bygga upp till tre kärnkraftiga isbrytare fram till 2016. Byggandet av en kärnkraftsdriven isbrytare tar åtta år, bränsleuthålligheten är cirka 25 år och reaktorn kan tankas . Enligt transportministeriet behöver Ryssland sex nya isbrytare i framtiden. I oktober 2020 slutförde den första isbrytaren Project 22220, ett nytt fartyg vid namn Arktika , havsförsök och påbörjade operationer i arktiska vatten.

Infrastruktur

Stödanläggningar inkluderar bränsletransporterna Imandra och Lotta som används för tankning och använt bränsle. Den Volodarskij används för lagring av fast avfall; den rymmer 300 kubikmeter. Serebryanka är ett tankfartyg som används för flytande avfall som rymmer 1 000 kubikmeter material. Den Rosta-1 båt används för övervakning och styrning strålning, inklusive sanering av arbetstagare.

Ett tredje bränslekärl, Lepse , är fyllt med använda kärnbränsleelement, många av dem skadade och därmed svåra att hantera. Fartyget användes för dumpning av kärnavfall i Barents- och Karahavet från 1963 till 1984. Under en dumpningsoperation 1984 stötte Lepse på mycket grovt hav och reaktoravfall på hög nivå blandat med vatten stänkte över hela insidan av lastutrymme. Föroreningarna var så allvarliga att besättningen tvingades omedelbart återvända till hamnen vid Atomflot -hamnen med det mesta av kärnavfallet kvar i lastrummet. Fartyget erkändes omedelbart som alltför farligt för att sanera och återgå till drift, och har i huvudsak övergivits med ett lastutrymme fullt av läckande förbrukade reaktorbränslefartyg, som stannat i hamnen i över 15 år. En liten besättning övervakade fartyget ständigt medan Ryssland försökte samla in pengarna och utföra den forskning som behövs för säkert bortskaffande. I september 2012 avlägsnades Lepse från Atomflot -hamnen och transporterades till Nerpa -varvet där det kommer att skrotas noggrant. I oktober 2020 togs den sista behållaren med använt kärnbränsle bort från Lepse .

Sammantaget arbetar cirka 2 000 människor ombord på isbrytarna, det kärnkraftsdrivna containerfartyget och ombord på service- och lagringsfartygen som är stationerade vid Atomflot-hamnen. Besättningen på de civila kärnkraftsdrivna fartygen får specialutbildning vid Makarov-högskolan i Sankt Petersburg, Ryssland.

Isbrytare försöker i allmänhet navigera vägar med minsta möjliga is för att göra snabbare framsteg och för att säkerställa att de inte fastnar i is för tjock för att de ska gå sönder. På 1970- och 1980-talet skulle landbaserade flygplan observera och kartlägga isen för att hjälpa till med kursplanering. Med tiden har det mesta av detta arbete tagits över av satellitövervakningssystem, ibland med hjälp av helikoptrarna som bärs av isbrytarna.

Arktisk turism

Yamal , augusti 2001

Sedan 1989 har de kärnkraftsdrivna isbrytarna också använts för turiständamål som transporterar passagerare till Nordpolen. Varje deltagare betalar upp till 25 000 dollar för en kryssning som varar i tre veckor. NS Sibir användes för de två första turistkryssningarna 1989 och 1990. 1991 och 1992 genomfördes turistresorna till Nordpolen av NS Sovyetski Soyuz . Under sommaren 1993 användes NS Yamal för tre turistexpeditioner i Arktis . NS Yamal har en separat bostadsdel för turister. Den kärnkraftsdrivna isbrytaren 50 Let Pobedy (känd på engelska som 50 års seger ) innehåller ett boendäck som är anpassat för turister.

Quark Expeditions chartrade 50 års seger för expeditioner till Nordpolen 2008. Fartygets jungfrutur till Nordpolen inledde i Murmansk, den 24 juni 2008. Fartyget transporterade 128 gäster i 64 hytter i fem kategorier. 50 Years of Victory genomförde totalt tre expeditioner till nordpolen 2008 för polaräventyrsföretaget. I februari 2013 noterade Quark Expeditions 50 års seger i företagets flotta och erbjöd den för en kryssning på Nordpolen.

Se även

Referenser

externa länkar