Szó szerint hegyeket mozgattak meg érte – az Ever Given kiszabadításának szédületes fizikája

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Az Ever Given megfeneklésének története minden újságban címlapsztori volt, amiből arra következtethetnénk, hogy efféle esetek csak ritkán fordulnak elő. Az csakugyan nem mindennapos, hogy egy megrekedt hajó napi 9,6 milliárd dollárnyi áruforgalmat tartóztasson fel (óránként 400 millió dollár!), és a mentési munkálatok híre rángassa a tőzsdei olajárfolyamot, de nem is példátlan. Még 2016-ban történt, hogy egy, az Ever Givennel összevethető méretű hajó, a CSCL Indian Ocean hat napig vesztegelt egy helyben, miután zátonyra futott az Elba folyóban.

A megfeneklett tartály- és konténerhajók mentésével erre szakosodott vállalatok foglalkoznak. A mentés célja, hogy a zátonyra futott hajó ismét szabadon lebeghessen a vízen. (Az angol nyelvben erre a refloating szót használják, ami újralebegtetést jelent.) Az Indian Ocean mentésénél is ugyanazt az eljárást alkalmazták, mint az Ever Givennél, de megnehezítette a munkálatokat, hogy a műveletet ezúttal a jóval keskenyebb Szuezi-csatornában kellett elvégezni.

Adja magát a kérdés: hogyan lehet megmozdítani egy megfeneklett, 220 ezer tonnás teherszállító hajót, ami akkora, mint az Empire State Building?

Kotrógép, nagy nyomású víz és úszó légzsák

Egy megfeneklett hajót kétféleképpen mozdíthatunk el: függőleges, illetve vízszintes irányban. A függőleges elmozduláshoz a felhajtóerőt kell növelni; ennek hatására csökken a hajótest merülése. A vízszintes elmozdításhoz vontatóhajó kell, ami leküzdheti a zátony statikus súrlódásának erejét, de minél nagyobb és minél nehezebb a megfeneklett hajó, annál nagyobb erőt kell kifejteniük a vontatóknak, hogy újból vízre ránthassák a hajót.

Vontatóhajóval próbálják megmozdítani a megfeneklett, több mint kétszázezer tonnás Ever Givent.Fotó: Mahmoud Ahmed / Sputnik / AFP

A mentés a vízszintes műveletekkel kezdődött, de ennek az eredményét (pontosabban az eredmények hiányát) már az első napokban láthattuk: a helyszínre siető mentőflotta nyolc vontatóhajója sem tudta elmozdítani a megfeneklett Ever Givent. A mentésen dolgozó hatóságok és a holland Smit Salvage munkatársai kotrógépekkel ásták ki a hajó tatja alól a sarat és a homokot, hogy kimozdítsák a csatornaparttól a beszorult hajótatot.

A kotrógépek a Szuezi-csatornán megszokott látványnak számítanak. Ezekkel kotorják a csatorna medrét, hogy a vízi út folyamatosan hajózható legyen – mondta a BBC-nek Sal Mercogliano tengerészeti szakértő. Az exkavátorok kikotorják a csatornában lerakódott szennyeződéseket, és a parton halmozzák föl a hulladékot. Bár a brutális méretű hajótesthez képest a hagyományos kotrógépek parányinak tűnnek (nem véletlen, hogy a róluk készült fotókon röhögött az egész internet), az Ever Given mentéséhez használt speciális szívó-kotró gépek óránként 2000 köbméternyi anyagot kaparhattak ki a hajótest alól. A BBC cikkében Peter Berdowski, a Smit Salvage vezérigazgatója arról beszélt, hogy ha a kotrógépek csődöt mondtak volna, nagy nyomású vízzel távolították volna el a homokot és az agyagot a hajótest alól.

Hasonló mentési műveleteknél gyakran használnak a vízen úszó légzsákokat is, amik a hajótest alá préselve megemelhetik a megfeneklett hajótestet. Az Ever Givennel ez csak akkor működhetett volna, ha előtte lecsapolják a hajó üzemanyagkészletét, leengedik a fedélzeti ballasztvizet, illetve lerakodják a konténereket, ezzel is csökkentve a hajótest tömegét és növelve a felhajtóerővel szembeni ellenállást.

Move the Masses

De mekkora tömeget kell eltávolítani egy ekkora hajó fedélzetéről, hogy csökkentsék a hajótest felhajtóerővel szembeni ellenállását? Erre vonatkozóan csak hozzávetőleges (de igen alapos) becslésekkel szolgálhatunk.

Az Ever Given Golden osztályú konténerhajó, 399,94 méter hosszú, és 59 méter széles. A nagyjából 220 ezer tonna vízkiszorítású hajó merülési mélysége – a Wikipédia szerint – nagyjából 14,5 méter. Hogy mekkora tömeget kell eltávolítani a hajó fedélzetéről, ha 1 méterrel szeretnénk csökkenteni a merülési mélységet? Nagyjából 23 ezer tonnányit.

A hajótest tömegét a legegyszerűbben a ballasztvíz, illetve az üzemanyag eltávolításával csökkenthetjük. Az Ever Given dízelüzemű hajó, a dízel sűrűsége pedig alacsonyabb, mint a vízé (köbméterenként 850 kilogramm). A hajó 23000 tonnás könnyítéshez 23000 köbméter vizet vagy 27000 köbméter üzemanyagot kell kiszivattyúzni a hajóból – ez nagyjából 10 olimpiai úszómedencényi folyadék lecsapolását jelenti. Szédületes – igaz, egy akkora hajótól, aminek a hossza meghaladja a Szuezi-csatorna szélességét, ez nem annyira meglepő.

Vajon melyik konténerrel kéne kezdeni a lerakodást?Fotó: Ahmed Hasan / AFP

A másik tömegcsökkentő megoldás a konténerek eltávolítása lett volna – de vajon hány konténert kellett volna lerakodni a hajóról, hogy 1 méterrel csökkentsük a jármű merülési mélységét? Ezt nehéz megmondani, mivel a konténerek tömege a tartalmuktól is függ. A tévészállító konténerek nyilván jóval súlyosabbak, mint azok, amikbe zoknikat csomagoltak, és ez megnehezíti a becslést.

Induljunk ki a konténerek szabványméretéből! A teherszállító konténerek mérete  2,4*2,6*12,2 méter, vagyis a térfogatuk egységesen 76,1 köbméter. Ami a tömegüket illeti: ha abból indulunk ki, hogy a vízbe süllyedt konténerek lebegnek a vízen, a Szuezi-csatornában pedig sós tengervíz található, nem elhamarkodott kijelentés, hogy egy konténer tömege köbméterenként 500 kilogramm, azaz összesen 38 ezer kilogramm. Ha 23 ezer tonnányi nehezéket szeretnénk eltávolítani a hajó fedélzetéről, 605 konténert kellene leemelnünk róla.

Ha azt nézzük, hogy az Ever Given nagyjából 20 ezer konténert szállíthat, ez nem is tűnik soknak, ám a művelet nemcsak nehéz, de veszélyes is lett volna. A Szuezi-csatorna homokos partján nehéz lett volna lebonyolítani a szárazföldi kirakodást, így a művelethez úszódarut kellett volna használni. Annak viszont az a hátránya, hogy a vízen úszó daruk egyszerre csak egy konténert mozdíthatnak meg, és a megfelelő pozícióba juttatásuk is időrabló folyamatnak ígérkezett.

Szóba kerülhetett volna a teherszállító helikopterekkel elvégzett kirakodás, de ez sem ment volna egyhamar. Ha minden konténer leemelésére 30 percet szánnak – és ez nem túlzás, elvégre a megfelelő pozícióba kellett volna juttatni a járművet, csatlakoztatni hozzájuk a konténert, majd landolni vele a szárazföldön –, a teljes művelet nagyjából 12 napig tartott volna. És akkor azzal még nem is számoltunk, hogy a konténerek leemelése megrongálhatta, vagy akár az egyensúlyi helyzetéből is kibillenthette volna az Ever Givent.

Pillangóeffektus a Szuezi-csatornán: egy hajó keresztbe áll, és a fejére áll az egész világgazdaság.Fotó: AFP

Plusz egy dagály, mínusz 30000 köbméter agyag

A mentésen dolgozó szakembereknek szerencsére nem kellett a valóságban kipróbálniuk az összes súlycsökkentő eljárást: a rendelkezésükre álló számítógépes modellekkel összevethették, hogy melyik módszerrel érhető el a legjobb eredmény. Sokat segített az is, hogy hétvégére várták a dagályt, ami extra felhajtóerőt adott a hajónak. Bár a Szuezi-csatornában kevésbé érvényesülhetett a dagály ereje, mint a tengerparti vizekben, a hétvégén esedékes tavaszi dagály miatt a csatorna vízszintje magasabbra nőtt, mint hagyományos dagályok idején.

A mentést végző hatóságok és a holland mentőcsapat végül hétfő délután jelentette be, hogy a művelet sikerrel járt: sikerült kiszabadítaniuk a múlt kedd óta a csatornában veszteglő Ever Givent. Az SMIT specialistái 13 vontatóhajóval húzták ki a konténerhajót a zátonyról – igaz, ehhez szükség volt a dagályra, no meg arra is, hogy a mentőcsapatok nagyjából 30000 köbméternyi agyagot és sarat kaparjanak ki a hajó feneke alól.

Az egyiptomi hatóságok szerint ez csak a helyreállítás első lépése. Ahhoz, hogy helyreálljon a rend, legalább három napra lesz szükség: nagyjából ennyi ideig tarthat, amíg a mentés miatt kényszerpihenőjüket töltő teherszállító hajók áthaladhatnak a csatornán. A szakértők ugyanakkor úgy látják, hogy több hétig, rosszabb esetben több hónapig is eltarthat, mire a világgazdaság kiheveri az Ever Given megfeneklését. Theo Leggett, a BBC Business Correspondent munkatársa szerint a baleset következtében várhatóan nőni fognak az Európába irányuló áruforgalom költségei, de a baleset egyébként is súlyos csapást mért a globális kereskedelemre.

„Nyilvánvalóan nyomozást indítanak, mert az esemény hatása, illetve az, hogy pontosan mi is történt, várhatóan jó ideig vita tárgyát fogja képezni. És hogy mit tehetünk a jövőben, hogy ne fordulhasson elő hasonló baleset? Erre ismét csak annyit mondhatok, hogy bízzuk az egyiptomi hatóságokra a kérdést, mert ennek az eldöntésében ők a kompetensek; nekik kell megmondaniuk, hogyan biztosítható a csatorna forgalma, mert ez leginkább nekik áll érdekükben”

– mondta a Reutersnek Marcus Baker, a Marsh Inc. tengeri teherforgalmi vállalat vezetője.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: