4.4. Всасывающие устройства с использованием

центробежных сил

Эффект центробежных сил используется в нескольких вариантах: с образованием вихревой воронки и образованием струй воды под давлением гидроциклона [9]. Идея этого метода заключается в использовании центробежных сил для разделения двух несмешивающихся жидкостей с различными плотностями.

Устройства вихревого типа при равной производительности имеют значительно меньшие габариты, чем устройства, основанные на принципе гравитационного отстоя. В качестве других преимуществ вихревых нефтесборных устройств можно назвать сравнительно устойчивый процесс сбора нефти при колебаниях уровня воды (волнении), подтягивание поверхностей пленки к нефтесборному органу с некоторого расстояния.

В варианте гидроциклона эти устройства обладают таким чрезвычайно важным преимуществом, как возможность сбора разлитой нефти со сравнительно высокой скоростью перемещения судна – носителя устройства (до 14 км/ч).

Для очистки поверхности водоемов от нефти и нефтепродуктов применяются устройства типа «Циклон» (рис. 4.17), которым создается водоворот с понижением уровня в центре, откуда и выкачивается нефть. Простота конструкции и эксплуатации, а также высокая, по мнению авторов, эффективность аппарата типа «Циклон» сделали его надежным аппаратом для очистки водной поверхности от разлившейся нефти и нефтепродуктов

Рис. 4.17. Схема устройства «Циклон»:

1 – водоприемная воронка; 2 – патрубок; 3 – клапан;

4 – разделительная стенка; 5 – патрубок тяжелой фазы жидкости;

6 – клапан; 7 – питающие патрубки; 8 – циклон

Недостатком представленных технических решений является их низкая эффективность и производительность, так как работа осуществляется за счет движения самого судна или за счет откачки загрязненной жидкости только через один сливной патрубок в гидроциклоне. При этом отсутствует какая-либо возможность управлять скоростью потока в аппарате.

4.5. Основные принципы обоснования характеристик

скиммеров

В процессе удаления нефти с поверхности воды необходимо выбрать оборудование, соответствующее характеристикам разлива. Выбор осуществляется на основании оценки толщины слоя разлива, площади его распространения, движения и перемещения поверхностного слоя под воздействием ветров, течений и волнений. Разнообразие условий сбора привело к возникновению большого количества нефтесборных устройств.

Исходя из практического опыта, выбор нефтесборного оборудования при локальных разливах рекомендуется проводить, исходя из емкости наибольшего бортового танка танкера. Производительность сбора должна быть такой, чтобы, по крайней мере, 50% объема наибольшего бортового танка было собрано за 12 часов. При разливах нефти регионального и федерального значения суммарная производительность сбора нефти должна быть через два часа после начала работ – 200 куб м/ч, через восемь часов – 2 тыс куб м/ч и через 24 часа – 20 тыс куб м/ч. При этом рекомендуется принимать во внимание различие в характеристиках различных типов нефтесборное оборудование, их преимущества и недостатки.

Однако расчетная производительность сбора конкретных нефтесборных устройств в большинстве случаев достигается, если пленка нефти имеет толщину порядка 10 мм (производительность сбора нефти будет равна 100%). Что может быть обеспечено ограждением бонами нефти сразу после разлива. На практике такие случаи относительно редки, нефть успевает растечься на большой площади и толщина пленки обычно составляет 0,5–5 мм (это не относится к высокопарафинистым сырым нефтям и мазутам, толщина пленки которых на воде может быть более 10 см). В этом случае реальная производительность сбора нефти резко падает. Кроме того, на производительность сбора влияют также неблагоприятные погодные условия, при которых обычно происходят аварии.

Поэтому для реальных условий ведения ЛРН производительность сбора разлитой нефти принимается равной 10–15% производительности нефтесборного оборудования. Производительность сбора будет зависеть также от скорости траления, ширины полосы траления и толщины пленки нефти.

Расчет протяженности боновых заграждений, количества судов, нефтесборных систем, выполняется на основе детальной информации и проведения моделирования разливов. Ниже приводятся количественные экспертные оценки, учитывающие известные теоретические зависимости, эмпирические наблюдения и результаты реальных операций ЛРН

На основании мирового опыта операций ЛРН определен состав оборудования для разливов различных уровней по различным методикам [4], [10] (табл. 4.10).

В современной практике расширяется применение методов сбора нефти с борта судов навесными системами, не требующих постановки бонов. Для этого, в свою очередь, необходим более точный прогноз поведения разлива и наведения судов, учет экологической чувствительности акваторий и побережий по возможным траекториям распространения разливов. Приведенные в табл. 4.10 оценки количества и производительности нефтесборных систем показывают, что для крупных разливов целесообразно использование оборудования большей производительности. Суммарная емкость танков для хранения собранной нефти может быть в 23 раза меньше расчетного объема разлива. При крупных разливах практически нельзя собрать всю разлитую нефть, а так же возможно использование других нефтеналивных судов (барж) для перегрузки собранной нефти с нефтесборщиков.

Таблица 4.10

Состав основного оборудования для разливов различных уровней

№ п/п	Показатели	Уровни разливов
		1	2	3
1	Объем разлива, т	50–500	500–5000	более 5000
2	Специализированные суда	1–2	4–8	10–15
3	Скиммеры и нефтесборные системы
	производительность 20 м3/ч	4–10	10–15	15–20
	производительность 100 м3/ч	1–4	5–10	10–15
	производительность 250 м3/ч	–	1–2	3–4
4	Объем танков для собранной нефти, м3	20–200	200–1500	1500–3000

Применение оборудования для сжигания нефти действующими нормами в российских морях не предусматривается, а для возможного использования этого метода требуется получение согласований в соответствующих надзорных органах. С другой стороны, сжигание нефти при определенных условиях является более эффективным и менее затратным способом по сравнению с механическим сбором, а в отдельных ситуациях при ледовых условиях – единственно возможным методом.

Использование диспергентов для рассеивания нефтяной пленки в толще воды по-прежнему оценивается неоднозначно, поскольку токсичные реагенты создают дополнительное загрязнение водной среды. Применение этого метода в России также не предусмотрено действующими нормами.

Библиографический список

1. Нунупаров, С.М. Предотвращение загрязнения моря судами : учеб. / С.М. Нунупаров – М. : Транспорт, 1979. – 336 с.

2. Шеметов, А.В. Использование сорбентов волокнистой структуры для извлечения нефтехимических продуктов : автореф. диссертации канд. техн. наук : 02.00.13 / Шеметов Алексей Викторович. – Уфа, – 2002. – 24 с.

3. Семанов, Г.Н. Разливы нефти в море и обеспечение готовности к реагированию на них / Г.Н. Семанов // Журн. Транспортная безопасность и технологии. СПб, ЗАО ЦНИИМФ. – 2005. №2.

4. Журавель, В.И. Средства морского и берегового обеспечения предупреждения и ликвидации аварийных разливов углеводородов в условиях замерзающих морей / В.И. Журавель, М.Н. Мансуров, А.В. Маричев // Труды конференции «Управление рисками и устойчивое развитие единой системы газоснабжения России. – М., 2006. – С. 449–454.

5. Правила организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации : Постановление Правительства РФ от 15.04.02 № 240.

6. Петухов П.З. Специальные краны : учеб. пособие / П.З. Петухов, Г.П. Ксюнин, Л.Г. Сернин – Москва : «Машиностроение», 1985. – 248 с.

7. Правила предотвращения загрязнения внутренних водных путей сточными и нефтесодержащими водами с судов, ПР-152-002-95 по состоянию на ноябрь 2007 года,

8. Наставление по предотвращению загрязнения внутренних водных путей при эксплуатации судов РД 152-011-00.

9. Марков, В.И. Циклон – морской санитар / В.И. Марков, Ю.П. Степанов // Журн. «Нефтяник». – 1977. – № 2, С. 29–30.

10. Временные методические указания по техническому оснащению дочерних обществ ОАО «Лукойл» силами и средствами 1-го уровня реагирования для ликвидации аварийных разливов нефти: Приказ ОАО «Лукойл» от 11.02.2002 № 23.

Оглавление

Введение…………………………………………………………..
1.	Общие положения…………………………………………
	1.1. Виды и источники загрязнения водоемов нефтепродуктами………………………………………………………
	1.2. Классификация судов экологического назначения……
2.	Суда обслуживающие водные пути…………………….
	2.1. Суда для сбора нефтепродуктов с поверхности воды…
	2.1.1. Классификация методов сбора нефтепродуктов с поверхности воды…………………………………
	2.1.2. Общие положения по организации мероприятий, связанных с ликвидацией разливов нефти……….
	2.1.3. Крупные суда нефтесборщики……………………
	2.1.4. Портовые самоходные нефтесборщики……..........
	2.2. Дноочистительные суда…………………………………
	2.3. Суда для сбора мусора с поверхности воды……………
3.	Суда обслуживающие транспортный флот….………..
	3.1. Сборщики льяльных вод………………………………...
	3.2. Суда комплексной переработки отходов………………
4.	Специальное судовое нефтесборное оборудование…..….
	4.1. Олеофильное нефтесборное оборудование…..………...
	4.2. Пороговое нефтесборное оборудование……...………...
	4.3. Вакуумный скиммер…………………………………….
	4.4. Всасывающие устройства с использованием центробежных сил …………………………………………………..
	4.5. Основные принципы обоснования характеристик скиммеров ……………………………………………………
Библиографический список............................................................

81