Повышение экологической безопасности танкеров типа «Афрамакс»

Времени пребывания первых порций воды при среднечасовом расходе будет достаточно, чтобы в первых секциях (1а и 1б) произошло полное осаждение песка, и всплытие основной части возможных грубодисперсных нефтепродуктов. Для сбора плавающей плёнки нефтепродуктов с поверхности воды предусматривается установка двух специальных устройств (скимеров).

Собранные скимерами нефтепродукты перекачиваются в усреднитель льяльных вод и подвергаются очистке по выше описанной схеме очистки льяльных вод (рис. 2).

Во вторую группу (2а и 2б) накопительных секций поступает условно чистая вода, но время пребывания воды в этих секциях более чем достаточно, чтобы произошла полная сепарация (седиментация) взвешенных веществ и нефтепродуктов.

Вода, поступающая в третью секцию, будет достаточного качества для использования её на противопожарные нужды, полив территории и т.п. Так как порт находится в тёплом климате, и глубокое промерзание практически исключено, секция 3 может использоваться как накопитель чистой воды и наполняться очищенной водой после биологической очистки и доочистки, и использоваться на вышеуказанные нужды или как изолированный балласт. В случае интенсивных осадков и накопления в секции (3) очищенной воды предусматривается сброс её в море самотёком при открытии оператором шлюза. Это подготавливает резервуар (3) к приёму интенсивных осадков.

Флотофильтр предлагается загружать кварцевым песком и

антрацитом, что заведомо будет обеспечивать высокое качество очистки как хозяйственно-бытовых, так и паводковых вод. Это позволит повторно использовать очищенную воду на технические нужды порта, полив территории и зелёных насаждений, мойку автотранспорта и различных судовых танков, железнодорожных вагонов и т.п.

Мировая практика показывает, что удельная стоимость строительства локальных очистных сооружений (для хозбытовых стоков ЖКХ) составляет 2,5 - 3,0 тысячи долларов США на один кубический метр стоков. Окупаемость реализованного проекта ЛОК для ВМТП составит не более трёх лет.

Литература:

1. Копенгагенское коммюнике против изменения климата, принятое на Конференции ООН по вопросам изменения климата / Копенгаген 7-19 декабря 2009 г.

2. СНиП 11-02-96 Актуализированная редакция, СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения

3. СНиП 2.04.01-85* Актуализированная редакция, СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий

4. СНиП 2.04.02-84* Актуализированная редакция, СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения

5. СНиП 2.04.03-85 Актуализированная редакция, СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения

УДК [628.192:665.6]:627.7

ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТАНКЕРОВ ТИПА

«АФРАМАКС»

Тихомиров Г.И., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой судовых котельных, турбинных установок и вспомогательного энергетического оборудования, ФБОУ ВПО «Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского»,

e-mail: tikhomirov333@mail.ru

В работе предлагается высокопроизводительный комплекс для очистки грязного и изолированного водного балласта морских крупнотоннажных наливных судов методом микрофлотации загрязнений морской воды воздухом или инертным газом с использованием технологии и очистного оборудования ООО «КВИ Интернэшнл» (г. Санкт-Петербург, Россия), которое может быть адаптировано для танкеров типа «Афрамакс».

Ключевые слова: высокопроизводительный комплекс, очистка морской воды, нефтепродукты, микробиологические и органические загрязнения, микрофлотация загрязнений.

INCREASE OF ECOLOGICAL SAFETY OF THE AFRAMAX TANKERS

Tikhomirov G., Doctor of Techniques, professor, head of the Marine boiler, Turbine sets and Auxiliary power engineering equipment chair, FSEI HPE «Maritime State University named after admiral G.I.Nevelskoi», e-mail: tikhomirov333@mail.ru

We propose a high-performance complex for cleaning dirty water ballast and isolated water ballast of marine large-tonnage tankers by the method mikroflotation of contaminations from sea water by air or inert gas, using technology and purification equipment of «KWI International, LTD» (St. Petersburg, Russia), adapted for tankers type «Aframax».

Keywords: high performance complex purification of sea water, oil, organic and microbiological pollution, microflotation contamination.

С целью повышения экологической безопасности танкеров, от использования дорогостоящего и недостаточно эффективного

например, типа «Афрамакс» (дедвейт свыше 100000 тонн) предлага- существующего фильтрующего оборудования в соответствии с

ется технология и принципиальная схема высокопроизводительной резолюцией ИМО МЕРС 174(58).

очистки нефтесодержащих вод, а также и изолированного балласта Обычно для мойки грузовых танков на наливных судах ис-

от микробиологических объектов, оговоренных в резолюции ИМО пользуется открытая или закрытая система мойки сырой нефтью

МЕРС 174(58), методом напорной микрофлотации. Для этого пред- и забортной водой с очисткой воды от загрязнений методом грави-

лагается использовать судовое штатное оборудование и флотатор, тационного отстоя её в слоп-танках. В предлагаемой технологии

расположенный в полости одного из имеющихся слоп-танков в предусматривается использование напорной микрофлотации не

диаметральной плоскости (по ДП) судна. только сжатым воздухом, но и инертным газом от штатных газоге-

Для организации технологического процесса очистки гряз- нераторов для транспортировки углеводородов. ного и изолированного балластов целесообразно использовать Штатная система мойки танков водой т/к «Залив Америка» пред-

технологию и некоторое оборудование, поставляемое ООО «КВИ ставлена на рис. 1. Здесь грузовые насосы 1, 2 и 3 подают забортную

Интернэшнл» (г. Санкт-Петербург, Россия) для стационарных воду от кингстона 6 по главным трубопроводам через поверхност-

очистных сооружений. Это позволит обеспечить качество очистки ный паровой подогреватель 4 в систему к моечным машинкам

нефтесодержащей воды в сбросе до существующих ПДС при про- грузовых танков и к зачистному эжектору 5. Эжектор 5 откачивает

изводительности до 2500 м3/ч, и сохранить весьма значительное нефтесодержащую воду после мойки из грузовых танков 9, 10, 11

количество нефтепродуктов для их использования по прямому и 12 в слоп-танк 8, расположенный по правому борту в районе 52

назначению. Это универсальное оборудование может обеспечить шпангоута. По мере накопления нефтесодержащей воды в слоп-

сброс с судна значительного количества очищенного изолированного танке 8 она переливается в левый слоп-танк 7 через установленную

балласта при приёме груза в порту назначения и позволит отказаться на определённой высоте сообщающую трубу 4 (рис. 2). При этом

Рис. 1. Система мойки грузовых танков забортной водой: 1, 2, 3 - грузовые насосы; 4 - паровой поверхностный подогреватель; 5 - зачистной эжектор; 6 - кингстон забортной воды; 7 -танк левого борта; 8 - слоп-танк правого борта; 9, 10, 11, 12 - грузовые танки; 13 - отстойный танк; 14-19 - балластные танки;

поршневой зачистной насос

слоп-20 -

тяжёлые нефтепродукты оседают в нижней полости правого слоп-танка 8, а лёгкие фракции нефти накапливаются в верхней полости левого и формируют в нём плёнку на границе раздела «вода-воздух». После заполнения танка 7 отстоявшуюся в нём воду начинают использовать для мойки грузовых танков вместо чистой забортной воды. Поэтому кингстон 6 закрывают. При этом цикл очистки не-фтесодержащей воды через слоп-танки повторяется.

Основные рабочие характеристики зачистных насосов т/к «Залив Америка» представлены в табл. 1.

На рис. 2 представлена конструкция слоп-танков 7 и 8 для гравитационного разделения нефтеводных смесей после чистки грузовых танков и отстойного танка 13, где на танкерах указанной серии обеспечивается отстой уже водонефтяной смеси после перелива её из слоп-танка 7. Здесь обращает внимание наличие в полости танков 7 и 8 вертикально установленных трапов 6 и горизонтальных площадок настила 3 для организации перемещения по ним, при контроле и обслуживания (ручной зачистки) внутренних поверхностей стенок танков.

При заполнении слоп-танков нефтесодержащей водой все указанные конструкции неизбежно покрываются плёнкой капельных нефтепродуктов и оказывают существенное отрицательное влияние на качество очистки нефтесодержащей воды при отстаивании. Они значительно увеличивают поверхность контакта нефтепродуктов, смачивающих эти поверхности, с водой, что неизбежно приводит к повышению в воде концентрации растворённых нефтепродуктов, устранить которую становится практически невозможным. Если капельные нефтепродукты можно отделить от воды, например методом коалесцентной фильтрации, то растворённые углеводороды при

всех целесообразных методах очистки воды (с учётом возможности рекуперации нефтепродуктов) всегда остаются в ней.

При качке корпуса судна или при его вибрации конструкционные нагромождения в полости танков (в объёме диспергированной не-фтеводной смеси) неизбежно вызывают вторичное эмульгирование капельных нефтепродуктов.

На рис. 3 представлена конструкция слоп-танков после устранения из них переходных трапов 6 и площадок для обслуживания. После демонтажа их отпадает необходимость ручной мойки танков, т. к. операции очистки танков целесообразно выполнять при помощи современного автоматизированного моющего оборудования гидродинамического типа. При этом входы в танки для их освидетельствования целесообразнее всего расположить на нижней палубе корпуса судна со стороны помпового отделения и оборудовать их типовыми водонепроницаемыми клинкетными дверьми 1 и 4.

Таким образом, вход и выход обслуживающего персонала из танков становится менее травмоопасным, а экстренный выход из танка занимает гораздо меньшее время.

Демонтаж из полостей танков существующих трапов (рис. 4) позволяет разместить в них высокопроизводительное очистное оборудование конструкции К'Ш (сатуратора, флотатора и полости организации слоевого разделения нефтеводных смесей). Использование наклонных ламелей 9 конструкции К'Ш обеспечивает весьма технологичный и эффективный процесс разделения воды и флотошлама, поступающего во флотатор после гидродинамического сатуратора конструкции К'Ш. Его целесообразно разместить на переборке помпового отделения судна.

Таблица 1. Основные параметры зачистных насосов

Насос Грузозачистной поршневой Грузозачистной эжектор Балластный зачистной эжектор

№ 1 2 3

Тип Прямодействую-щий паровой. Рабочая среда -откачиваемый нефтепродукт Рабочая среда -откачиваемые балластные воды

Производительность, напор 250 м3/ч, 130 м вод. ст. 250 м3/ч, 25 м вод. ст. 200 м3/ч, 25 м вод. ст.

Высота всасывания (м) 5 5 5

I 2 3

4 / 5 / 6

Рис. 2. Принципиальная схема слоп-танков и их оборудование т/к «Залив Америка» (вид в корму по 52 шп.): 1 - входной люк; 2 -впускной трубопровод; 3 - площадка для обслуживания; 4 - переливная труба; 5 - приямок храповика; 6 - трапы

4 / _I

Рис. 3. Принципиальная схема танков после демонтажа трапов и площадок (по 52 шпангоуту, вид в корму): 1, 4 - клинкетные двери; 2 -

переливная труба; 3 - впускной трубопровод

172 ТКАШРОЮТ БШШБББ Ш ЮШБТА | №6 2015 |

Рис. 4. Принципиальная схема слоп-танков (Т/к «Залив Америка», вид в корму по 52 шп) после модернизации их для создания очистного комплекса по технологии К'Ш: 1 - впускной трубопровод; 2 - переливная труба; 3 - клинкетная дверь; 4 - входной патрубок флотатора; 5 - собирающий коллектор очищенной воды; 6, 7 - устройство удаления флотошлама; 8 - приёмный патрубок зачистных

насосов; 9 - ламели; 10 - выпускной коллектор флотошлама

Для организации процесса микрофлотации загрязнений целесообразно использовать судовое компрессорное оборудование и газ от системы инертного газа (СИГ). В полости слоп-танка установить флотатор на длину шпации и направляющие ламели, а также " устройство для сбора и удаления флотошлама. Флотошлам в технологии очистки воды подлежит сжиганию в судовом исинераторе.

Чтобы исключить влияние качки корпуса судна на процесс удаления шлама из флотатора (за счёт разности плотностей очищенной воды и флотошлама) поверхность раздела «флотошлам " воздух» необходимо выполнить в виде горизонтальной щели, расположенной вдоль диаметральной плоскости (ДП) судна. При этом выход очищенной воды из ламелей флотатора необходимо установить вертикально (рис. 4) в той же плоскости (по ДП) в насосном отделении судна.

Литература:

1. Ахмедова Г.Р., Переяслова Г.А. Очистка сточных вод цинкового завода от нефтепродуктов // Цветная металлургия, 1988. - № 8.- С. 41 -49

2. Брусельницкий Ю. М. Судовые устройства очистки трюмно-балластных вод от нефтепродуктов. - Л. Судостроение, 1966. - 201с.

3. Нунупаров С. М. Предотвращение загрязнения моря с судов : Учебное пособие для вузов. - М. Транспорт, 1985. - 288 с.

4. Нунупаров С. М., Бегагоен Т. Н. Грузовые и специальные системы танкеров - М. : Транспорт, 1969. - 128 с.

5. Роев Г.А., Юфин В.А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов. - М.: Недра, 1987. - 224 с.

ТКАШРОЯТ ВШШБ88 Ш ЯШЗТЛ | №6 2015 | 173