Первые наливные суда. История железнодорожного образования в России

Введение

Начнем с того, что наливными судами или танкерами называют суда, предназначенные для транспортировки жидких грузов. К таким грузам относится нефть и нефтепродукты, но танкеры могут перевозить также пищевое масло, жидкий газ, жидкую серу и различные кислоты. Судно, предназначенное для наливных грузов, называется танкером. Первые танкеры для транспортировки жидкости без упаковки появились в конце XIX века. Они были разделены на несколько отдельных танков. Погрузка нефти и других жидких грузов производится мощными насосами, расположенными в насосных станциях портов. Для разгрузки на танкерах устанавливают насосы производительностью несколько тысяч тонн в час. Для танкеров характерно размещения специальных трубопроводов на палубе. Во время перевозки жидкого груза, особенно при низкой температуре, большие массы груза необходимо подогревать, чтобы получить более низкую вязкость удобную для перекачки. Для подогрева используется водяной пар, который течет по трубопроводам в танках. Поэтому для получения пара на танкерах устанавливаются паровые котлы большой мощности. Особый вопрос при эксплуатации танкеров составляет максимальная защита окружающей среды при перевозке нефти и защите окружающей среды. Для увеличения надежности при предотвращении загрязнения окружающей среды конструкции корпусов танкеров выполняют с двойной обшивкой.
Не менее интересной тематикой для исследования является история железнодорожного образования в России. Так, в целом, железнодорожное образование – система подготовки инженеров, экономистов, техников, квалифицированных рабочих, а также научно-педагогических кадров для работы на железнодорожном транспорте. Начало этого вида образования в России положено открытием в 1809 в Петербурге Института Корпуса водяных и сухопутных сообщений (с 1810 Институт Корпуса инженеров путей сообщения, с 1993 – Петербургский государственный университет путей сообщения). Выпускники института после окончания обучения получали воинское звание поручика и направлялись на работу в Корпус инженеров путей сообщения. В 1896 было открыто Московское инженерное училище путей сообщения (с 1993 Московский государственный университет путей сообщения). До 1917 эти вузы подготовили 7,1 тыс. инженеров. В 1820 при Петербургском институте путей сообщения была образована Военно-строит. школа путей сообщения — среднее учебное заведение для подготовки техников строительного профиля. После окончания им присваивалось звание прапорщика. В 1869 в г. Ельце было открыто первое технического железнодорожное училище с трёхлетним сроком обучения и двухлетней практикой после окончания теоретического курса. Далее историческое развитие железнодорожного образования продолжается, что детально будет рассмотрено в работе.
Целью работы является рассмотрение аспекта первых наливных суден, а также истории железнодорожного образования в России.
Задачи работы:
1. Изучить и систематизировать научно-методическую литературу по рассматриваемой теме;
2. Представить общую характеристику первых наливных суден;
3. Проанализировать историю железнодорожного образования в России.


1. Общая характеристика первых наливных суден
Чтобы перейти непосредственно к теме, для начала представим общую характеристику того, что же такое наливное судно. Основная часть танкерного флота предназначена для перевозки нефтегрузов – сырой нефти, различных сортов нефтепродуктов, смазочных масел. Эксплуатационные характеристики танкеров определяются транспортно-технологическими свойствами груза. Танкеры строят как однопалубные суда с минимальным надводным бортом и сравнительно небольшой удельной грузовместимостью – 1,3-1,4 куб. м/т. Машинное отделение и надстройка располагаются в корме, что повышает пожарную безопасность судна, увеличивает его грузоподъемность, грузовместимость и снижает стоимость постройки- (за счет уменьшения длины гребного вала). Верхняя палуба свободная – без мачт, грузовых колонн, стрел или кранов. Доступ в грузовые помещения (танки) обеспечивается через горловины овальной формы площадью около 1 м2, которые имеют комингсы высотой до 0,8 м и закрываются водонепроницаемыми металлическими крышками [1].
Для уменьшения вероятности возникновения свободных уровней жидкости и их площади в грузовых помещениях танкеров устанавливают непрерывные продольные и поперечные переборки, которые делят эти помещения на отдельные отсеки (танки). На современных танкерах обычно предусматривается две продольные переборки, а при ширине судна 35—50 м и более в ряде случаев устанавливают третью переборку, которая может быть проницаемой. Лишь на малых судах допускается одна переборка. За счет большого числа продольных и поперечных связей и отсутствия больших вырезов на верхней палубе повышается прочность корпуса. Это позволяет увеличить допустимую осадку и грузоподъемность танкеров. По действующим международным правилам о грузовой марке при одинаковой длине судов минимальный надводный борт, устанавливаемый для танкеров, меньше, чем для сухогрузных судов. Для безопасного перемещения экипажа вдоль судна оборудуют стационарный переходный мостик над верхней палубой, а на современных крупнотоннажных танкерах — туннель внутри корпуса судна.
Так как жидкий груз может погружаться в любые помещения, даже загроможденные конструкциями набора и системами, то наливные суда в пределах грузовых танков могут не иметь двойного дна или каких-либо бортовых отсеков. Однако в связи с мерами по охране мирового океана от загрязнения танкеры строят с двойным дном. Танкеры перевозят груз, как правило, лишь в одном направлении, а в обратных рейсах принимают балласт в специальные балластные танки. Для предотвращения опасности проникновения нефтяных паров в жилые и служебные помещения экипажа устраивают так называемые коффердамы – узкие отсеки, образуемые двумя поперечными нефте- и газонепроницаемыми переборками, отстоящими друг от друга на расстоянии не менее 0,9-1 м. Коффердамы оставляют пустыми, а при перевозке легковоспламеняющихся грузов заполняют водой [5].
Нефтяные грузы, перевозимые на морских судах, подразделяют на три разряда. К первому разряду относятся грузы, у которых температура вспышки ниже +28° С (бензин, легроин), ко второму — грузы, у которых температура вспышки до +65 °С (керосин, моторное топливо), к третьему – грузы, у которых температура вспышки +65 °С и выше. В зависимости от разряда перевозимых нефтяных грузов к судам предъявляют различные требования в отношении, главным образом, непроницаемости, электрооборудования, средств пожаротушения. Для обеспечения в танках взрывобезопасной газовой среды используют инертные газы, в качестве которых применяют охлажденные и очищенные дымовые газы, отводимые от котлов танкера.
К особенностям оборудования танкеров относится ряд специальных систем: грузовая, зачистная, подогрева груза, мойки танков, газоотводная, орошения палубы, инертных газов, вентиляции, пропаривания и осушения воздуха в танках. Наливные грузы выгружают с помощью грузовой и зачистной систем. Они состоят из насосов, размещенных в специальных насосных отделениях, магистральных трубопроводов и приемных отростков к грузовым танкам. Трубопроводы снабжены клинкетами, а отростки—клинкетами и приемными храпцами. Трубопроводы выполняют по кольцевой или чаще по линейной схеме. На некоторых современных танкерах, предназначенных для перевозки 1-2 сортов сырой нефти, применяют грузовую систему с переборочными клинкетами. При этом трубопроводы подводятся либо только к крайним кормовым танкам, либо к одному из танков каждой группы. Такая схема позволяет резко сократить затраты на монтаж и ремонт трубопроводов.
Регулярные водные перевозки нефти и нефтепродуктов начались на Каспийском море и Волге. Именно здесь создавались и совершенствовались новые типы наливных с удов. Однако в ту пору нефть находила весьма ограниченное применение, так как отсутствовала промышленность – основной ее потребитель. Быстрый рост в 19 веке производительных сил общества, появления машин и применение их на фабриках и заводах, на паровых судах, железных дорогах и т.д

. требовали нового дешевого и высококачественного топлива и смазочных масел, в связи с чем в середине 19-го века быстрыми темпами начинает развиваться нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность [6].
Нефть и нефтепродукты перевозились вначале на небольших парусных судах в бочках из Северной Америки в Англию, как наиболее развитую в то время  промышленную страну. Перевозка нефти на парусных судах в бочках, или оцинкованных ящиках морем продолжалась около 25-ти лет, начиная с 1861-го года, когда было перевезено 180 тонн нефти из Филадельфии в Лондон. Увеличение потребления нефтепродуктов в промышленности, на транспорте и в быту обусловило необходимость изыскания новых способов перевозки этого груза. Перевозка нефтепродуктов в бочках была крайне неудобна и дорога, что объяснялось большим весом тары, утечкой груза, малым коэффициентом использования грузовых помещений, невыгодностью обратной перевозки порожней тары и т.п.
В 1873 году братья Артемьевы, владельцы парусных шхун, перевозивших нефть из Баку в Астрахань, приспособили шхуну «Александр» под перевозку нефти наливом. На судне были устроены особые ящики для налива примерно 80-ти тонн нефти. Между стеками ящиков и бортами был оставлен воздушный промежуток.  Выгрузка нефти осуществлялась с помощью ручного насоса. В том же году Артемьевы построили баржу с такими же ящиками для перевозки нефти с Астраханского рейда вверх по Волге. Примеру братьев Артемьевых последовали другие предприниматели, а также пароходное общество «Кавказ и Меркурий».  В 1890 г. На Волге эксплуатировалось уже около 800 наливных барж. К 1907 г. Число металлических и деревянных нефтяных барж достигло 1500. Многие из них имели грузоподъемность до 8000 т, а баржа «Марфа Посадница» - 9 т. Тонн при длине 154 м и ширине 21,5 м. [5]
Транспортировка нефти наливом удешевила перевозку по сравнению с перевозкой в бочках почти в 3 раза. Идея морской перевозки наливом была подхвачена русской нефтепромышленной фирмой «БР Нобель». По заказу фирмы в 1876 году в Швеции был построен первый в мире пароход «Зороастр», специально предназначенный для перевозки нефтегрузов наливом. «Зороастр» был железным пароходом водоизмещением 400 т, Имевшем чистую грузоподъемность 240 т.  Нефть наливалась в 8 цилиндрических отдельных цистерн, вставленных в корпус. В последствии цилиндрические цистерны были сняты, и груз перевозили наливом непосредственно в корпусе. Паровая машина и котел, работавший на жидком топливе, размещались в средней части судна. Сразу после «Зороастра» в 1798 г. Были построены 2 парохода: «Норденшельд» и «Будда», на которых нефть наливалась в 2 выделенных в корпусе танка и в 3 вкладных цистерны. В 1882 г. В Финляндии был построен пароход «Спаситель». Его машинное отделение размещалось в корме и отделялось от грузового пространства коффердамом. Диаметральная и три поперечные переборки образовывали в грузовой части корпуса этого судна грузовые танки общей вместимостью 450 т. В районе грузовых танков на Спасителе не было двойного дна. Устроенное только под машинным отделением, двойное дно использовалось как топливная цистерна. В 1882-1883 гг. Была построена первая серия наливных судов, состоявшая из 6-ти танкеров типа Коран грузоподъемностью по 870 т. [1]
Таблица. 1 Основные характеристики наливных судов типа Коран
Название танкера Александр Зороастр Коран Свет Olackaaf Вандал
Год постройки 1873 1878 1882 1885 1896 1903
Тип судна Парусник Пароход Пароход Пароход Пароход Теплоход
Длина, м 18,0 41,6 74,8 84,0 91,6 75,0
Ширина, м 6,9 8,4 9,0 10,6 11,3 9,7
Высота борта, м 2,7
4,9 6,5 7,1 8,3
Осадка, м 1,5
3,7

1,8
Грузоподьемность, т 80 210 810 1700 3000 750
Мощность силовой установки, л. с.

300

360
Скорость хода, узлы

10

7,5
Особенность постройки Вкладные ящики для нефти Вкладные цилиндрические цистерны
Вкладные цистерны Грузовое пространство разделено на танки Грузовое пространство разделено на танки
 В 1881 г. по заказу фирмы «БР Нобель» были построены 2 нефтеналивных парохода «Калмык» и «Татарин» грузоподъемность соответственно 650 и 820 тонн. На этих судах уже не было цилиндрических цистерн, а трюмное пространство разделялось переборками на ряд отсеков. В переборках были устроены отверстия, закрывавшиеся клинкетами. Из каждого отсека были выведены газоотводные трубы.
Первым судном, специально предназначенным для экспортных перевозок русской нефти, был черноморский танкер «Свет», построенный в 1885 г. в Швеции. Судно имело 2 коффердама, продольную и поперечную переборки. Между корпусом и стенками вкладных цистерн для нефти было оставлено свободное пространство, где проложили трубы для выкачки груза. В следующем, 1886 г. В Англии был построен танкер «Gluckauf» дедвейтом 3000 т. Это было первое судно, зарегистрированное Английским Ллойдом как нефтеналивной пароход. Принятая на этом судне конструкция корпуса с диаметральной переборкой, расширительной шахтой и летними цистернами явилась прообразом конструктивного оформления танкеров, строившихся в течении следующих 50 лет. Особенности этого танкера ставшие характерными для всех будущих наливных судов, следующие [6]:
1. Одинаковая длинна цистерн, образованных бортами, продольной и рядом поперечных переборок; наличие коффердамов, отделяющих грузовое пространство от остальной части судна;
2. Отсутствие двойного дна;
3. Наличие расширительных шахт для каждой цистерны и летних танков по бортам;
4. Выполнение всех непроницаемых связей на потайных заклепках;
5. Расположение погрузочно-разгрузочного трубопровода внутри расширительных шахт, а насосного отделения под палубой;
6. Наличие трубопровода для удаления газов из цистерн, поднятого высоко над палубой;
7. Расположение машинной установки в корме, на небольшой надстройке – в средней части.
При проектировании «Gluckauf» был использован опыт постройки и успешной эксплуатации нефтеналивных судов и, в первую очередь, танкеров-пароходов «Зороастр», «Калмык», «Татарин» и «Свет», плававших под русским флагом. Многие суда–нефтевозы того времени сгорали в нефтегаванях или в открытом море, многие пропадали без вести при переходе через Атлантический океан. Горький опыт, как это часто бывало в истории техники, привел инженеров к правильному решению задачи.
Постройкой танкера «Gluckauf» был решен основной вопрос пожаро- и взрывобезопасности для нефтеналивных судов: конструкторы отказались от идеи вставлять в корпус судна цистерны для нефти и оставлять между ними и обшивкой воздушное пространство. Хотя внутреннее устройство грузового пространства танкеров после успешной постройки и эксплуатации «Gluckauf» в какой-то мере стандартизировалось, их архитектурно-конструктивный тип еще окончательно не установился. Применялось как среднее, так и кормовое расположение машинного отделения.
После изобретения в конце XIX в. двигателя внутреннего сгорания появились суда с новым типом машинной установки – теплоходы. Первым дизельным судном океанского плавания был танкер «Vulcanus» построенный в Англии в 1910 году. Применение двигателя внутреннего сгорания в стационарных установках и на судах, внедрение форсунки для нефтяного отопления котлов, широкое распространение автомобилей и изобретение самолета потребовали резкого увеличения добычи нефти и вырабатываемых их нее продуктов. Поэтому в XX веке в место сырой нефти и керосина начинают перевозить мазут, бензин и другие виды нефтепродуктов, причем в несравнимых с прежними размерах. Потребность в перевозке горючего из Америки в Европу особенно возросла вовремя первой мировой войны 1914-1918 гг. Появляются первые комбинированные суда – нефтерудовозы  нефтеуглевозы. В частности, в США в 1921 году был построен нефтерудовоз «CharlesBlack» [1].
Резкое возрастание после Первой мировой войны добычи нефти и ее перевозок вызвало сильный рост тоннажа наливного флота, который сопровождался увеличением размеров, а в 30-е годы и скоростей судов