Судовые двигатели

Главная Судовые дизельные установки Машинное помещение морских судов Устройства для очистки нефтесодержащих вод морских судов
Устройства для очистки нефтесодержащих вод морских судов

Для предотвра­щения загрязнения моря нефтепродуктами используются сепара­торы центробежного и коалесцирующего типов, требующие однако частей замены узлов и деталей. Ресурс коалесцирующих элемен­тов  серпаторов менее 100 ч. Суда, на которых существующие сепараторы не обеспечивают очистку воды до нефтесодержания менее 100 млн-1, должны оборудоваться накопительными цистер­нами, вместимость которых достаточна для сбора нефтесодержащих вод в течение максимального перехода между портами, где эти воды могут быть сданы на сборщики льяльных вод или бере­говые очистные сооружения.

Наиболее перспективным сепарационным оборудованием яв­ляются коалесцирующие фильтры с регенерируемыми коалесцирующими и фильтрующими материалами.

Коалесценция — это процесс укрупнения частиц нефтепродук­тов в эмульсиях в результате их слияния. Этот процесс может протекать самопроизвольно при столкновениях частиц, однако скорость его при этом невелика. Интенсивно процесс происходит при пропускании эмульсии через коалесцирующие фильтрующие материалы, например полипропилен, когда частицы нефтепро­дуктов, контактируя с коалесцирующей поверхностью фильтра, прилипают к ней и укрупняются, после чего укрупненные ча­стицы отрываются и всплывают на поверхность. Лучшие резуль­таты очистки обеспечивают фильтроэлементы с толщиной филь­трующего слоя 15 мм и диаметром элементарных волокон 4—8 мкм при температуре 30 °С. Однако полипропиленовые фильтроэле­менты из нетканых материалов длительно и надежно работают лишь при отсутствии механических примесей в очищаемых водах и при очистке загрязненных вод с нефтесодержанием 150— 200 млн-1, т. е. они эффективны только для доочистки сбрасы­ваемых вод. Характеристики доочистных сепараторов типа СКВ на применяемых отечественных судах приведены в табл. 2.5.

Для очистки нефтесодержащих вод на судах применяют сепарационную установку УСФ-4. Первая секция этой установки является ступенью предварительной очистки (до 100—200 млн-1), работающей под вакуумом и состоящей из фильтрующего мате­риала (гранулы диаметром 1,6—3 мм); за ней устанавливается доочистной сепаратор коалесцирующего типа, заполненный фильт­рующим синтетическим материалом (гранулы диаметром 0,3— 0,8 мм), работающий также в вакуумном режиме. Установка автоматизирована и обеспечивает очистку нефтесодержания менее 15 млн-1.

Для повышения эффективности работы установки необходимо систему осушения сточных колодцев машинного отделения и других емкостей, в ко­торых накапливаются нефтесодержащие воды, отделять от си­стемы осушения отсеков, не содержащих загрязненных нефтью вод.

С помощью модернизированных сепараторов обеспечивается выполнение требований конвенции ИМО, определяющей условия и методику испытаний судовых систем очистки (основным требова­нием является работа установки в проточном режиме при подаче в нее смеси с содержанием нефти не менее 5000 млн-1).

Хорошо себя зарекомендовало фильтрующее оборудование «Турболо» типоразмерного ряда ТЕIF (Финляндия). Агрегат со­стоит из сепаратора «Турболо» для грубой сепарации нефтепро­дуктов на выходе менее 100 млн-1 и из фильтра «Турболо» для тонкой очистки льяльных вод (менее 15 млн-1). Устройство обо­рудуется прибором ОСМ для измерения содержания нефти в очи­щенной льяльной воде. Если в ходе эксплуатации содержание нефти превысит 15 мг/л, последует сигнал тревоги и сепаратор необходимо переключить на кратковременную подачу чистой воды для промывки измерительной ячейки.

Схема сепарационной установки

Установки системы сепарирования «Пепематик» фирмы «Сален и Викандер» (Швеция) типов ВS1500А, ВS3000А и ВS5000А имеют производительность соответственно 1,5; 3; 5 м3/ч; масса сухой установки 1200, 1500, 1900 кг, заполненной — 1900, 2600, 3200 кг соответственно; габариты 1,1 ? 1,1?1,8; 1,6 ? 1,4 ? 1,85; 2,6 ? 1,3 ?1,95 м. Эти установки просты в эксплуатации и надежны как на строящихся (рис. 2.3, а), так и на уже действующих судах (рис. 2.3, б). Установки имеют две ступени: грубой сепарации и фильтрования. Материал фильтра периодически восстанавли­вается с помощью обратной промывки под высоким давлением. Нефть, возвращенная в льяла во время обратной промывки, отде­ляется и собирается в грубом сепараторе во время следующего периода работы.

Сепараторы RWО (ФРГ) соответствуют нормам национальных классификационных обществ СССР, США, Польши, Дании, Ислан­дии, Швеции, Норвегии и др.; обеспечивают степень очистки менее 15 млн-1. Эти установки при испытаниях показывают оста­точное содержание нефти менее 6 млн-1, следовательно, превы­шают норму очистки нефтепродуктов.

Сепараторы RWО типа GSF (производительностью 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5; 7,5; 10 м3/ч) имеют сварную конструкцию из мартенов­ской стали, защищенную от коррозии с внутренней и наружной сторон несколькими слоями антикоррозийного покрытия. Кон­струкция сепаратора выполнена без движущихся деталей внутри него. Сепаратор представляет собой комбинацию гравитационного сепаратора и дополнительно включенного фильтра. За счет при­нудительной циркуляции, создаваемой эксцентриковым винтовым насосом (около 0,1 МПа), поток смеси воды и нефти проходит систему кольцевых камер, сечения которых рассчитаны так, чтобы подъемная сила нефти в противотоке преодолела поверхностное трение в воде и нефть поднялась в верхнюю часть сепаратора (этому способствует подогрев нефтесодержащих вод до 60 °С). Отделенные нефтепродукты собираются в колпаке сепаратора в двух разделенных друг от друга уравнительных камерах, уро­вень нефти в которых регистрируется электродами с чувствитель­ными элементами, и направляются в сборную цистерну через автоматические пневматические поршневые клапаны (для работы которых требуется сжатый воздух давлением 0,4—0,6 МПа). Вода, очищенная до 100 млн-1, попадает в дополнительно вклю­ченный коалесцирующий фильтр и доочистную трубу, где проис­ходит тонкая очистка до остаточного нефтесодержания 5 млн-1.

Сепаратор трюмных вод «Аквамарин» типа СЕDЕ поставляется фирмой «Гейрстен» (Голландия), его производительность 1; 2,5; 5 и 10 м3/ч. Сепаратор «Аквамарин» (табл. 2.6) вакуумный, гравитационно-коалесцирующего типа. Обе ступени (гравитационно- отстойная и коалесцирующая) помещаются в одном вертикальном цилиндрическом корпусе. Коалесцирующие элементы, располо­женные в нижней части корпуса, выполнены из синтетической ткани, натянутой между двумя дисками так, что образуется не­сколько круговых камер (ткань имеет гладкую поверхность с одной стороны и ворсистую с другой). Эти сепараторы могут быть реко­мендованы для использования на судах, так как обеспечивают требуемую степень очистки и более надежны в работе по сравне­нию с сепараторами других типов.

Сепараторы трюмных вод типов НSN-D (рис. 2.4) и НSN-F [британская классификация А.398 (X), японская — А-233 (VII)], способные очищать трюмные (льяльные) воды до уровня не более 15 млн-1 нефтяных остатков производительностью от 0,25 до 10 м3/ч, удовлетворяют требованиям Международной конвенции 1973 г. по охране вод мирового океана. Сепарационная камера I с многочисленными параллельными сепарационными пластинами использует гравитационный принцип сепарации и способна отде­лять частицы размером более чем 50 мкм в диаметре. Сепарационные камеры II, III, оборудованные угольными очистителями, способны отделять топливные частицы размером 20 мкм (камера II) и 10 мкм (камера III). Сепаратор не имеет фильтрующих абсорбентов и фильтрующих материалов, поэтому удобен для обслу­живания. Профилактическое обслуживание может быть осу­ществлено вручную с переднего фронта сепаратора.

Серапатор льяльных вод

Сепараторы типа НSN-F имеют две камеры и обеспечивают гарантированное качество очистки льяльных вод около 15 млн-1; сепараторы типа НSN-D (табл. 2.7) имеют три камеры и обеспе­чивают то же качество очистки льяльных вод. Эти типы сепара­торов имеют производительность 0,25; 0,5 и 1 м3/ч и паровыми подогревателями не оборудуются. В случае необходимости в сепа­раторах любого типа вместо паровых могут устанавливаться электрические подогреватели.