Глава 5. Технологии и средства ликвидации разливов нефти. в водах с маленькой глубиной, где стандартные боны малоэффективны

в водах с маленькой глубиной, где стандартные боны малоэффективны. Из-за тяжелого режима работы боковое заграждение имеет двойной слой полиуретанового покрытия. Все швы выполняются методом высо­кочастотной сварки.

Боны выпускаются надувные и с упругим наполнением. Надувные боковые заграждения относятся как к оперативным средствам защиты водоемов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, так и к стацио­нарным заграждениям морского назначения. Надувные заграждения легко переносятся с одного судна на другой и достаточно быстро доставля­ются в собранном виде к удаленному месту разлива нефти. Баллоны накачиваются воздухом при помощи специальной системы, и загражде­ние монтируется довольно оперативно. Система отличается компактно­стью, надежностью и долговечностью. К недостаткам надувных бонов можно отнести повышенные требования к материалу (устойчивость к воздействию агрессивной среды) и возможность повреждения надувно­го баллона.

Боны с упругим наполнением занимают больше места, чем надувные, но имеют ряд значительных преимуществ. Наполнение из современных синтетических материалов невосприимчиво к воздействию нефти, сек­ции имеют небольшой вес. Для спуска на воду конструкция не требует дополнительного оборудования (компрессоры, барабаны, лебедки). По­вреждений боны с упругим наполнением не боятся и даже выдерживают навал между двух судов. Оригинальная система соединения секций обес­печивает герметичность и возможность повышенной скорости буксиров­ки (до 6 узлов). Боны с упругим наполнением имеют повышенную за­граждающую способность за счет точного огибания волны.

Боны сорбционно-удерживающие не только задерживают и концентри­руют нефтяную пленку, но и сорбируют ее при незначительных скорос­тях течения и ветра. Боны обладают необходимой положительной пла­вучестью даже в состоянии полного насыщения нефтепродуктами при хорошей скорости сорбции и средней емкости бона порядка 3-4 кг неф­тепродукта на 1 погонный метр бона. Сорбционно-заградительные боны представляют собой многослойные конструкции, состоящие из неткано­го сорбента, элемента, обеспечивающего конструкции плавучесть, и сет­ки, придающей конструкции необходимую форму.

Сорбирующие боны предназначены для ограничения распространения нефтяных загрязнений, как при аварийных разливах, так и в превентив­ных целях для защиты участков размещения оборудования, добывающе­го, транспортирующего и перерабатывающего нефть и нефтепродукты, а также для сбора с поверхности воды разливов нефти и нефтепродуктов, очистки нефтесодержащих водных стоков.

Такой тип бонов имеет ряд конструктивных отличий, обеспечиваю­щих возможность проникновения нефтепродуктов внутрь бона и их сор-

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

бцию. Сорбирующие боны собираются из отдельных секций различной длины, которые изготавливаются из сетного рукава или проницаемых материалов, заполненных синтетическими или природными сорбентами. Основными требованиями к сорбентам для заполнения бонов являются: отсутствие токсичности для человека и гидробионтов, гидрофобность, плавучесть, высокая сорбционная емкость и простота утилизации. Для наполнения бонов с точки зрения экологической чистоты и дешевизны сырья, наиболее приемлемыми являются сорбенты на базе органических природных вещесятв - торфа, опилок, сельскохозяйственных отходов (от­рубей, соломы, рисовой шелухи и т.п.).

Общим недостатком синтетических сорбентов, а, следовательно, и бо­нов, в которых они используются, является сложность утилизации. Как правило, она проводится путем сжигания в специальных установках.

Огнестойкие боны применяются для локализации нефтяного разлива, утолщения слоя нефти с целью ее последующего поджога и сжигания.

При всем многообразии конструктивных решений и принципов сбо­ра и приема нефти работа всех механических нефтесборных систем - скиммеров, основана на различии физических свойств нефти и воды (различие в плотности и в молекулярном сцеплении нефти и воды с поверхностями различных материалов). Эти различия определяют две основные группы: гравитационные устройства, использующие различие в плотности воды и нефти, и сорбционные, в которых используются свойства нефти налипать на поверхности либо впитываться некоторыми материалами.

Все типы нефтесборщиков-скиммеров включают узел для сбора не­фти (плавающего или подвесного вида) и насос для перекачки собран­ной нефти в емкость.

Гравитационные нефтесборные устройства можно подразделить на пять основных типов:

- вакуумные (по принципу непосредственного всасывания);

- пороговые (по принципу перетекания нефти через порог, удержи­
ваемый ниже уровня воды);

- погружного типа (с устройствами, вызывающими погружение неф­
ти и улавливание ее в сборные емкости);

- с горизонтальным шнеком, имеющим постепенно убывающий шаг;

- центробежного типа, использующие энергию для образования вса­
сывающей нефть воронки).

Вакуумные устройства эффективно применяются при сборе значитель­ного количества высоковязкой нефти.

Вода вместе с нефтяной пленкой направляется в скиммер воздуш­ными струями из заградительного барьера, расположенного под углом к поверхности воды. При ускорении, создаваемом центральной воздуш­ной струей на входе, пленка нефти втягивается в скиммер. Входное

Скиммер в работе

отверстие скиммера расположено выше уровня заградительной повер­хности, поэтому в него попадает лишь тонкий верхний слой жидкости, нижние слои воды в него не попадают. За входным отверстием распо­ложено расширенное пространство, в котором происходит снижение скорости поступившей в скиммер жидкости. При этом под действием собственного веса происходит сепарация воды и нефти. Более тяжелая по весу вода выходит из нижних отделов скиммера, а в верхнем отделе собирается нефть. При достаточном накоплении нефти анализатор уровня автоматически включает насос для откачки нефти.

Главной особенностью конструкции скиммеров порогового типа явля­ется наличие самонастраивающегося слива. В зависимости от производи­тельности насоса величина откачиваемого слоя меняется от 2 до 30 мм. Это позволяет устанавливать такой режим работы, когда на слив посту­пает нефть с минимальным количеством воды.

Выпускаются и боновые скиммеры, которые выполняется в виде сек­ции надувного бонового заграждения длиной 3-5 метров со встроенным оборудованием для удаления «пойманного» боновым заграждением пят­на нефтепродуктов пороговым методом.

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

Сорбционные нефтесборные устройства можно подразделить на четы­ре группы:

- с горизонтальным олеофильным барабаном;

- дисковые, диски которых вращаются частично погруженными в воду,
а налипающая на них нефть удаляется скребками;

- ленточные, оборудованные транспортерной лентой с отжимным или
скребковым механизмом;

- канатные, с плавающей трос-шваброй и отжимной роликовой
системой.

Сорбционные скиммеры эффективно работают на нефти средней вязкости.

По характеру применения несамоходные нефтесборные системы и ус­тройства можно разделить на буксируемые, навесные и переносные.

Конструкция большинства сорбционных нефтесборщиков основана на апробированном принципе олеофильных дисков, сочетающем высо­кую производительность сбора нефти с очень низким содержанием свободной воды. Олеофильность означает хорошее (часто полное) сма­чивание, малое межфазное натяжение, устойчивость поверхностей к взаимному слипанию.

Щеточные нефтесборщики предназначены для эффективной работы на нефтяных разливах для сбора тяжелых, вязких нефтей в прибрежных водах, внутренних водах и портах.

Щеточный скиммер имеет щеточные диски, которые при вращении создают под водой воздействующие на нефтепродукты потоки, которые и переносят нефтепродукты на щетки. Щетки состоят из миллионов ще­тинок, образующих большую площадь налипания нефтепродуктов. В про­цессе вращения дисков вода стекает сквозь щетки в канал винта и вы­брасывается из головной части нефтесборщика. Собранные дисками неф­тепродукты снимаются в нефтесборочный бункер и откачиваются в накопительную емкость. Щеточные скиммеры способны собирать нефте­продукты любой вязкости.

Появились барабанные скиммерные установки как новая концепция в создании оборудования для ликвидации разливов нефти и нефтепро­дуктов на водной поверхности. Принципиальная новизна технического решения, заложенного в конструкцию, заключается в оригинальных свойствах материала, из которого выполнена поверхность барабана: со­прикасаясь с нефтью, рабочая поверхность притягивает и удерживает на себе нефть, а воду отталкивает. Этим объясняется минимальное количество воды в собираемой нефти (не более 3%).

Для сбора нефтепродуктов и мусора с водной поверхности исполь­зуются специальные суда, с установкой нефтесборщиков, среди кото­рых широко используются нефтесборщики барабанного типа. Как пра-