CC BY
28
ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА
В. Д. Захматов
д-р техн. наук, профессор ИТГИП НАНУ, г. Киев, Украина
Н. В. Щербак
аспирант Института гидромеханики НАН Украины, г. Киев, Украина
УДК 614.841.412:665.61
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛИЗАЦИИ РОЗЛИВОВ НЕФТИ НА МОРЕ
Ликвидация уникального, катастрофического розлива нефти в Мексиканском заливе, выброшенная на берег нефть, объявленное по этому поводу чрезвычайное положение в трех американских штатах, включая закрытие рыбных промыслов у побережья штата Луизиана, дававших более 40 % всего улова рыбы в США, убедительно показывают, что применяющаяся в настоящее время технология сбора выброшенных на берег нефтепродуктов не может обеспечить эффективную защиту побережья и морской экологической системы. Необходимо внедрение качественно новой технологии быстрой локализации и нейтрализации розливов нефтепродуктов на поверхности моря в кратчайший срок с момента их появления с целью максимального уменьшения времени пребывания нефти в воде, так как нефть, хотя и в ограниченной, но в хорошо заметной степени растворима в воде и значительно загрязняет ее.
Ключевые слова: розлив нефти, биосорбент, многоствольная установка импульсного распыления, распылительный патрон, контейнер с биосорбентом.
Ликвидация уникального, катастрофического розлива нефти в Мексиканском заливе, выброшенная на берег нефть, объявленное по этому поводу чрезвычайное положение в трех американских штатах, включая закрытие рыбных промыслов у побережья штата Луизиана, расположенных на площади, занимающей до 20 % площади залива, и дававших более 40 % всего улова рыбы в США, убедительно показывают, что применяющаяся в настоящее время технология сбора выброшенных на берег нефтепродуктов не может обеспечить эффективную защиту побережья и морской экологической системы. После механической уборки разлитой нефти с помощью судов-нефтесборщиков стоимостью до 40 евро за 1 м2 моря сохраняется опасность выброса нефти на берег. Но поскольку операция очистки песочного пляжа очень дорого обходится (не менее 100 евро за 1 м2 моря), трудоемка, длительна и недостаточно эффективна, а каменистый берег очистить практически невозможно за 1-2 уборки даже при затратах до 300 евро за 1 м2 и выше, то становится понятно, почему нельзя допускать выброса нефти на берег.
Катастрофа в Мексиканском заливе произошла в 20-х числах апреля. На одной из нефтедобывающих платформ, принадлежащих British Petroleum (BP), произошел пожар, а затем взрыв, в результате чего скважина разрушилась. С тех пор через нее ежеднев-
© Захматов В. Д., Щербак Н. В., 2010
но выливаются десятки тысяч баррелей нефти. Нефтяное пятно увеличивается в размерах и движется к американскому побережью. На борьбу с бедствием брошены тысячи служащих Национальной гвардии США и сотни судов.
В Мексиканском заливе начали устанавливать саркофаг на месте аварии на платформе ВР. Танкер привез огромный 100-тонный железобетонный купол, который планируется опустить на глубину 1,5 км, прямо на разрушенную скважину, и подвести к нему трубы для откачивания нефти. Операцию проводит компания ВР. Первая попытка опустить купол оказалась неудачной. Готовится другой, более тяжелый купол, транспортировка и спуск которого могут занять несколько дней. "Это очень сложная операция. Спуск конструкции может занять до двух дней. Подобную технологию никогда не испытывали на столь большой глубине. Если все пойдет по плану, скоро нам удастся остановить утечку нефти", — сказал представитель компании ВР Дуг Саттлз. При этом нефтяная пленка уже достигла американского побережья сразу в трех штатах, руководство которых объявило чрезвычайное положение. Вот только некоторые из многих видов эколого-эконо-мических ущербов: гибель флоры и фауны в море, на побережье, прибрежной полосе; проникновение нефти по рекам вглубь территории; закрытие пляжей;
токсичная вода и испарения в громадных масштабах и пр. Несмотря на накопленный ранее опыт по борьбе с такими катастрофами, привлечение сил и средств из многих стран, имеющих высококвалифицированные и хорошо оснащенные команды по ликвидации розливов нефти, ситуацию переломить не удается на протяжении месяца — размеры нефтяных пятен неуклонно увеличиваются.
Вспомним, например, крушение российского танкера "Волгонефть-139" 11 ноября 2007 г. в Керченском проливе близ косы Тузла. Судно перевозило более 4000 т нефтепродуктов в двух танках; при разрушении одного из них в воду вылилось не менее 2000 т нефти. Даже без учета нескольких сотен тонн серы, оказавшейся в море с других потонувших судов, 2000 т нефтепродуктов — очень серьезная экологическая катастрофа для ограниченных, относительно небольших бассейнов Черного и Азовского морей. По оценке ряда специалистов-экологов, например крымских — докторов биологических наук В. А. Тарасенко и В. Г. Мусияненко, более 1000 т мазута осело на дно моря, при этом не менее 300— 500 т нефтепродуктов в виде жиров и сфер плавает в холодной воде на глубине 3 м и более вдоль Крымского побережья. Это подтверждают также съемки прибрежной полосы моря из космоса, представленные Институтом телекоммуникаций и глобального информационного пространства НАН Украины, Институтом РНБО и военной разведки.
Известен опыт оперативного сбора розлива нефти на Черном море без допуска ее к побережью. В августе 1986 г. на Феодосийском судоремонтном заводе произошел прорыв резервуара с нефтяными отходами, и в море вылилось более 100 т нефти. Причем нефть не ушла в открытое море, а увлекаемая морскими течениями стала дрейфовать вдоль берега. В операции по сбору нефти с поверхности моря были задействованы все имеющиеся на то время суда-нефтесборщики из портов Черного и Азовского морей. Тогда нефть остановили на подходе к Форосу. Более двух недель нефтесборщики и вспомогательные суда работали с полным напряжением сил и практически большую часть нефти собрали в море, не допустив ее выброса на берег. Один из руководителей этой операции Виктор Георгиевич Му-сияненко в настоящее время активный член Партии зеленых в Крыму.
Шесть лет назад произошел крупный розлив нефти из аварийного танкера у берегов Аляски — более 1000 т. Сбор нефти с поверхности воды длился более двух месяцев и потребовал напряженной работы множества судов и тысяч людей.
Одной из наиболее трудных, длительных и дорогих операций была ликвидация последствий розлива нефти (около 1000 т) из аварийного танкера
"Престиж" у берегов Испании более 5 лет назад. Вследствие ряда причин аварийным испанским службам не удалось своевременно локализовать розлив нефти на море, и основную часть ее морские волны выбросили на берег. Операция по уборке нефти с берега продолжалась около 4 лет; ее стоимость составила более 1,6 млрд евро. При этом наибольшую трудность представляла очистка каменистых участков побережья в сочетании со скалистыми берегами. На этих участках в течение ряда лет даже после многократных очисток продолжалось выделение из глубоких расщелин пленок нефтепродуктов, загрязняющих расположенные рядом пляжи и делающих их непригодными для отдыха.
В связи с этим в настоящее время для Крыма наиболее актуальной оказалась задача эффективного приготовления к возможному всплытию нефтяных шаров, их растеканию по поверхности моря и движению к берегу. Готовность означает быстро создать и испытать технику по распылению на поверхность моря адсорбентов. Целесообразно было бы также приобрести корабли-сборщики нефти, но они очень дороги. Распыление адсорбентов может полностью решить проблему, в то время как применение только одних сборщиков нефти не обеспечивает ее полного сбора. Наиболее же эффективным вариантом является сочетание обеих технологий.
В декабре 2007 г. - январе 2008 г. произошли три крупных аварии с розливом нефти в море.
В результате аварии танкера у берегов Индонезии вытекло около 1000 т нефтепродуктов, площадь розлива составила более 3,5 га. Чтобы локализовать и собрать нефть на море, ежедневно работали более 9000 моряков и солдат, около сотни кораблей и тысячи добровольцев — окрестных рыбаков, для которых этот розлив означал потерю работы и источника существования на ряд ближайших лет.
В Балтийском море разлилось 300 т нефти. Десятки польских и германских судов, тысячи моряков и солдат напряженно работали в море и на берегу, пытаясь предотвратить распространение розлива нефти до берега или обеспечить его локализацию в момент выброса на берег, не допустив осаждения нефти на песок и камни.
Розлив у берегов Норвегии также локализовали в море, не допустив распространения нефти до берегов. Такие решения очевидны, ибо относительно сложная трехэтапная технология локализации и сбора нефти с поверхности моря не превышает 40 евро за 1 м2, в то время как сбор нефти с1м2 пляжа стоит более 100 евро, а с камней — на порядок больше.
Особую озабоченность поляков и норвежцев вызывала проблема ускорения сбора нефти с поверхности моря с целью не допустить опускания нефти
на дно моря, ибо их специалисты обоснованно считали, что это источник сильного загрязнения даже в случае фиксирования нефти на дне моря, и тем более при поднятии конгломератов нефти на поверхность в случае изменения температуры и плотности воды при потеплении или воздействии сильного течения. При этом польские и норвежские специалисты обоснованно считают, что нефтяные "шары" (конгломераты) не будут опускаться на большую глубину, а будут плавать близко к поверхности, опускаясь и поднимаясь в зависимости от изменения плотности воды, ее температуры и солености, а также динамической силы течений.
Необходимо учитывать, что бассейны Азовского и особенно Черного морей сильно "перегружены" транспортировкой нефти в танкерах и подводных трубопроводах. Керченская авария — только первая ласточка. Наиболее интенсивен поток нефтепродуктов от портов Кавказа, в частности Батуми, до Одессы, Ильичевска, Румынии и Болгарии. Этот поток танкеров проходит в опасной близости от берегов Крыма. Авария на любом из них грозит экологической катастрофой для Крыма и Черного моря.
Сегодня для Украины есть только один реальный путь защиты Азовского и Черного побережий от аварийных розливов нефти, возникновение которых уже сегодня имеет высокую степень вероятности при существующей загрузке бассейнов Азовского и Черного морей транспортом нефти. Это путь внедрения имеющихся адсорбентов и новых технологий по сбору нефтяной пленки, размещения запасов адсорбента и монтажа распылительных установок на вспомогательных, маневренных кораблях во всех портах Черного и Азовского морей. Необходима также команда быстрого реагирования в виде отряда не менее чем из трех вертолетов, оснащенных подвесными системами высокоточного, многократного распыления адсорбентов. Третье средство, наименее подвижное, но наиболее мощное и дорогое, — это закупка не менее 2-3 судов нефтесборщиков (стоимость американского варианта до 100 млн долл.).
Комплексная, согласованная работа этих аварийно-спасательных средств способна надежно защитить побережье Украины от розливов нефти при авариях на танкерах и подводных трубопроводах.
Рассмотрим более подробно методы использования новой техники для локализации и нейтрализации розливов нефти. Как уже упоминалось, современные адсорбенты впитывают на 1 кг своего веса от 5 до 20 кг нефтепродукта, но они требуют сложной технологии применения, состоящей из трех основных этапов:
• разбрасывание адсорбента равномерно по нефтяной пленке;
• сбор "грязного" в переносном и прямом смысле адсорбента. Это чрезвычайно сложная и трудоемкая операция, загрязняющая корабли и вредная для персонала, осуществляющего сбор загрязненного адсорбента;
• утилизация адсорбента на берегу, что также является довольно сложной проблемой и производится путем сжигания, загрязняющего окружающую среду, и прежде всего атмосферу. Процесс сжигания сложен, так как необходимо
сжечь неоднородную, многокомпонентную большую массу, сильно насыщенную водой, — адсорбирующий материал, нефтепродукт, водоросли и пр. Другой путь — захоронение "грязного" адсорбента, что также проблематично и сложно, так как требует создания сложного и дорогого оборудования, включающего фильтры, центрифуги, компрессоры, прессы и пр. Поэтому себестоимость нефтепродукта, извлеченного из адсорбента, крайне высока, ведь адсорбент прежде надо отделить от водорослей и другой морской грязи. Себестоимость этого гораздо выше реальной стоимости выделенной нефти, поэтому операция выделения нефти из адсорбента нецелесообразна экономически, по крайней мере при применении известных технологий ре-сорбции нефти.
С учетом вышеизложенного идеальным было бы создание адсорбента, не требующего сбора нефти с поверхности моря и ее утилизации. Институт микроорганизмов НАН Украины разработал такой адсорбент на основе активированного угля, содержащего на поверхности своих пор микроорганизмы-бактерии. Этот уголь способен адсорбировать до 10 кг нефтепродукта, после чего бактерии обеспечивают его аэробную переработку до твердых инертных продуктов.
Однако иметь хороший адсорбент — только половина задачи локализации и нейтрализации розливов нефти. Институтами и научными центрами многих стран разработаны сотни различных сорбентов с разнообразными механизмами сорбции, локализации и нейтрализации нефти. Однако существующие методы распыления малоплотных материалов сводятся к применению сложной, дорогой пневматики, способной распылять массу малоплотных частиц в радиусе только до 5 м. На практике чаще всего состав высыпают из мешков с борта аварийно-спасательного корабля на поверхность нефтяной пленки или, в лучшем случае, раскидывают сорбент лопатами. Очевидно, что ни о какой равномерности распыления, быстром распылении по площадям в сотни квадратных метров, тем более с обеспечением наиболее эффективного расхода сорбентов от 10 до 50 г на 1 м2, нет и речи. В настоящее время в Мексиканском заливе адсорбенты распыляют с самоле-
тов и вертолетов — этот способ позволяет покрыть большую площадь, но с громадными потерями — до 90 % малоплотного адсорбента, интенсивно уносимого ветром и мощными воздушными потоками от винта вертолета и двигателей самолетов. Поэтому сегодня на практике набор сорбентов высокой эффективности приносит мало реальной пользы. Необходимо найти способ и несложную технику для быстрого распределения сорбента по поверхности нефтяной пленки, которая охватывает площади, измеряемые гектарами. Например, у берегов Индонезии площадь пленки на 17 декабря 2007 г. составила 3,5 га. В Мексиканском заливе нефтяная пленка покрыла море на сотни квадратных километров. Очень часто хорошие адсорбенты, огнетушащие и защитные составы демонстрируют высокую эффективность в лабораториях, но при практическом использовании эти преимущества реализуются лишь в малой степени из-за отсутствия техники быстрого и равномерного распределения данных адсорбентов или составов по пораженной площади.
В рассматриваемом случае такая техника наиболее важна, так как чем быстрее будет ликвидирован розлив, тем меньше будет ущерб. Анализ операций по ликвидации последствий розливов позволил установить, что время ликвидации розлива прямо пропорционально квадрату или кубу первоначальных убытков на момент начала аварии, когда нефть только растеклась по поверхности моря, т. е. по мере увеличения времени проведения операции локализации и нейтрализации нефтяного пятна ущерб возрастает в геометрической прогрессии.
Современная методика и техника распыления адсорбентов крайне примитивны: его высыпают из мешков с борта корабля либо надрезают мешок и сталкивают его в воду, разбрасывают с борта корабля лопатами или с помощью простейших пневматических устройств. Для осуществления этой операции корабль должен многократно проходить по нефтяному розливу, что приводит к значительной турбу-лизации поверхности воды с нефтяной пленкой и сильно затрудняет лонамуацию и дальнейшую адсорбцию нефтяной пленки. Для локализации нефтяного розлива с помощью кораблей необходимо оснастить их установками, обеспечивающими дальнее и равномерное распыление адсорбента по всей поверхности нефтяной пленки за минимальное время. Очень сложной задачей является создание таких установок, способных стабильно работать в сложных морских условиях и распылять малоплотные частицы адсорбента, которые под воздействием аэродинамического сопротивления при полете очень быстро теряют скорость.
Анализ возможных механизмов распыления пористых, малоплотных, плохообтекаемых частиц по-
зволил разработать и предложить оригинальный метод их распыления, заключающийся в использовании системы залпово инициируемых устройств импульсного распыления, которые используют для ускорения частиц адсорбента энергию относительно слабой, направленной взрывной волны, дополнительно релаксированной и охлажденной перед контактом с пористыми горючими частицами. Под релаксацией взрывной волны в данном случае понимается растяжение в глубину фронта волны и, соответственно, перепада давления и уменьшение его величины на фронте волны, что позволяет снизить бризантное (разрушительное) и повысить метательное (ускоряющее) воздействие. Охлаждение осуществляется путем применения водонаполненного заряда взрывчатого вещества или заряда, помещенного в герметичный и наполненный водой патрон.
Такие конструктивные особенности импульсно-распылительных ствольных или бомбообразных устройств, а также многоствольных установок (см. рисунок) позволяют обеспечить оптимальный режим дальнего и крупномасштабного распыления большой массы малоплотных, пористых, относительно крупных, горючих частиц и при этом минимизировать разрушение и обгорание частиц и микроорганизмов, расположенных на поверхности пор этих частиц. Ускорение частиц осуществляется следующим образом: в казенной части ствола, точнее в патроне, размещенном в этой части, инициируется и срабатывает заряд взрывчатого вещества, при этом образуется направленная взрывная волна с фронтом большой площади. Этот фронт в процессе разрушения патрона разбавляется водой, размещенной, например, в пыже, одновременно способствуя испарению и распылению воды и создавая при этом мощный, утолщенный газоводяной фронт с повышенной метательной способностью, сниженным разрушительным и термическим эффектами.
В канале ствола происходит смешивание газоводяной волны и частиц адсорбента, при этом образуется многофазный, мультивихревой шквал — поток с уплотненным мощным фронтом, который за срезом канала ствола начинает быстро расширяться, увеличивая свою площадь. В результате при залповом срабатывании на малом расстоянии — не более 5-10 м от среза стволов — фронты отдельных шквалов сливаются в единый фронт, что увеличивает дальность действия фронта не более чем на 100 м, а площадь его действия в 1,5-2,5 раза превышает арифметическую сумму площадей действия струй из отдельных стволов. С дистанции не более 5 м от среза ствола фронт шквала скользит по поверхности нефтяной пленки, имея с ней непосредственный контакт по всей траектории своего распространения, и осуществляет проникающее напы-
Многоствольный, распылительный модуль для установки на палубе корабля, катера, а также на шасси прицепа
ление — сплошное внедрение частиц адсорбента в слой нефтяной пленки по всей ее площади, над которой проходит фронт потока.
Такой метод напыления адсорбента является универсальным для распыления самых различных видов адсорбентов по площади или абсорбентов по объему, в которых есть розливы, выбросы экологически вредных веществ. Распыление жидких абсорбентов по заданному объему возможно также с помощью импульсных систем распыления. Импульсный газоводяной поток с широким фронтом, проходя по всему заданному объему, равномерно распыляет абсорбент, часть которого движется поступательно, а большая часть — вихреобразно, что значительно повышает эффективность его действия по захвату частиц (газа, капель, пылинок, аэрозоля) экологически опасного вещества.
Для распыления адсорбента наиболее эффективна многоствольная установка импульсного гибко управляемого распыления адсорбентов на основе использования патронированных зарядов, обеспечивающая быстрое и равномерное накрытие больших площадей в сотни квадратных метров с гибким регулированием мощности распыления, раз-
мера и конфигурации площади распыления. В настоящее время только подобная установка позволяет реализовать с высокой эффективностью все функциональные качества различных адсорбентов и биосорбентов.
С 8 по 11 июля 2008 г. проводились полигонные испытания метода импульсного распыления биосорбента. Объекты испытаний: десятиствольная установка "Импульс-10Л" (лафетный вариант, см. рисунок), биосорбент марки "Эколан". Место проведения испытаний: г. Севастополь, с. Хмельниц-кое, площадка уничтожения боеприпасов. Цель проведения испытаний: определение возможности и эффективности локализации и ликвидации розливов нефтепродуктов на поверхности воды. На фотографиях показан вид установки на позиции (см. рисунок).
В таблице показаны измеренные или зафиксированные параметры экспериментов. Масса распыляемого состава М (кг) и распылительного заряда т (г) определялась взвешиванием на весах с точностью ± 1г. Дальность (Ь) и ширина (А) распыления биосорбента измерялись рулеткой. Концентрация биосорбента на единице площади измерялась взвешиванием пустых сухих малых противней с распыленным биосорбентом. Параметры газодисперсного потока замерялись по материалам видеосъемки. В первой серии экспериментов производился подбор величины распылительных зарядов с целью оптимизации параметров процесса распыления, в частности дальности и площади распыления.
На основе анализа проведенных испытаний после их детального совместного обсуждения были сделаны следующие выводы.
1. Многоствольная установка обеспечивает эффективное, крупномасштабное распыление малоплотного биосорбента (марки "Эколан").
2. При распылении из отдельных стволов получена дальность распыления до 21 м и площадь равномерного покрытия до 100 м.
3. При залповом распылении из пяти стволов получена дальность распыления до 53 м, ширина площади распыления — от 6 до 12 м, общая площадь распыления — до 450 м2.
4. По площади распыления осуществляется равномерное нанесение биосорбента с удельным расходом от 15 до 35 г/м2.
5. Данный метод импульсного распыления биосорбента перспективен по целому ряду основных факторов (простота, безопасность, гибкость управления, высокая эффективность, дешевизна) для промышленного внедрения и оснащения многоствольными распылительными установками аварийно-спасательных и вспомогательных кораблей в портах Азово-Черноморского побережья Украины.
Параметры процесса импульсного распыления абсорбентов
№ п/п Распылительный заряд Распыляемый материал Распыление
Вид т, г Диаметр, мм й, мм Вид М, г Диаметр, мм Н, мм Дальность Ь, м Ширина А, м Площадь Я, м2 Характер
1 ДРП-1 крупный 30 50 40 Опилки мелкие 3270 205 250 8 1 6 Узкая равномерная лента
2 китайский 120 70 35 Древес- 15 1 30 Равномерная
3 100 50 80 ная пыль 17 1,2-2 50 лента с выраженным фронтом
4 Морская 100 50 80 Адсор- 1500 205 459 19 3-6 60 Хороший выброс,
5 смесь с А1 150 50 80 бент — биосорбент 1500 - - 23 3-7 100 распыление равномерное, покрытие площади с
6 1,5 х 5 5 х 100 50 80 7500 - - 45 11,5-12 450
7 залп из 5 стволов 5 х 100 50 80 7500 - - 53 9-11 400 удельным расходом 15-25 г/м2
Рассмотрим вопросы безопасности применения импульсных распылительных установок при локализации нефтяных розливов на поверхности воды — реки, озера, моря и т. д. Вероятность возникновения пожара нефтяного розлива практически отсутствует по целому ряду следующих причин.
1. Низкая воспламеняемость розливов нефти даже при наличии толстого слоя непрогретой нефти на воде. Большая теплоемкость нефти и большинства нефтепродуктов (кроме легковоспламеняющихся бензинов и растворителей, как правило, смешивающихся с водой и невоспламеняющихся) требует сильного, весьма интенсивного нагрева, которого за короткое время можно добиться только с помощью зажигательного боеприпаса специальной конструкции. Этот боеприпас разбрасывает массу раскаленных частиц горящего зажигательного состава по большой поверхности (площадью в десятки квадратных метров) слоя нефти с высокой плотностью его покрытия. Только такой боеприпас может поджечь толстый слой розлива нефти, который существует не более нескольких минут после начала розлива. Стандартный зажигательный боеприпас, взрывающийся на поверхности разлитой нефти, не может ее зажечь из-за того, что при его разрыве происходит сильное распыление воды, чем обеспечивается интенсивное объемное охлаждение.
В советское время автор участвовал в ряде научно-исследовательских работ по совершенствованию зажигательных боеприпасов, в частности, для обеспечения эффективного поджога резервуаров с нефтью, нефтепродуктами и их розливов на поверхности воды и на суше. Так вот, практически невозможно поджечь нефть или нефтепродукт, если прошло более 5-15 мин после начала розлива.
Горящие розливы нефти могут быть только в одном случае, если разливается нефть, которая горела уже длительное время и в которой образовался толстый прогретый верхний слой. В этом случае при
разрушении резервуара и розливе нефти ее прогретая часть становится верхним слоем розлива, который быстро зажигается от уже горящего фрагмента нефти. Неизвестны случаи намеренного или случайного поджога тонкого слоя пленки нефти или нефтепродуктов розлива на поверхности воды.
2. Есть ли поджигающая способность у вихревого газодисперсного потока, несущего распыленный биосорбент? При проектировании распылительной импульсной установки и боеприпаса к ней основным условием было обеспечить "холодное распыление", чтобы температура смеси пороховых газов и сорбента в канале ствола не превышала 50 °С. Это является обязательным условием сохранения высокой сорбционной способности и жизнедеятельности бактерий распыляемого биосорбента и достигается введением в канал ствола толстого, пористого, водонаполненного пыжа и такой же оболочки патрона с распылительным зарядом.
В качестве распылительного заряда использовали 100 г дымного оружейного пороха (ДРП-1) с электровоспламенителем. Оба компонента взяты от салютного заряда китайского производства. Этим зарядом невозможно поджечь розлив тонкого слоя нефти и нефтепродуктов, даже если сжечь заряд в идеальных для поджога условиях — на высоте 10-20 мм над уровнем нефтяной пленки.
3. Конструкция распылительной установки создана и обеспечивает операции заряжания, выстрела, залпа и разрядки в соответствии "Едиными правилами производства и проведения взрывных работ", действующими на территории Украины. В качестве распылительного заряда использованы компоненты салютного устройства китайского производства, которое официально допущено и находится в широкой продаже на территории Украины.
4. Для эксплуатации и технического обслуживания многоствольной установки импульсного распыления биосорбентов, адсорбентов в каждом област-
ном управлении МНС Украины есть достаточное количество квалифицированных и опытных специалистов-взрывников, занимающихся в настоящее время уничтожением боеприпасов. Кроме того, многолетний (с 1994 г.) опыт эксплуатации семи многоствольных распылительных огнетушащих установок на танковом шасси в частях МНС Украины и более 20 установок в частях МНС России показывает полное отсутствие несчастных случаев и происшествий при их обслуживании и эксплуатации.
Предлагаемая техника импульсного распыления является полностью безопасной в плане возможности несанкционированного поджога при воздействии импульсных газодисперсных вихрей, содержащих огнетушащие и негорящие материалы.
Многоствольными распылительными установками, комплектующими распылительными патронами и герметичными контейнерами с биосорбентом или другим адсорбентом, абсорбентом можно оснастить любые корабли и суда, которые смогут в определенной мере ликвидировать последствия розлива нефтепродуктов. Эти корабли всегда будут в высокой степени готовности к немедленному использованию. Запасы снаряженных патронов и контейнеров можно хранить 10 и более лет. Это позволяет в портах, на танкерах или морских газонефтедобывающих платформах сосредоточить достаточные запасы патронов и контейнеров и с помощью многоствольных установок импульсного распыления быстро и эффективно локализовать и ликвидировать розливы нефтепродуктов.
Для защиты определенного участка морского побережья, находящегося между этими портами, целесообразно оснастить этими установками минимум по 2-3 вспомогательных судна в каждом порту — буксиры, пожарно-спасательные. Эти суда должны иметь низкую кормовую часть, чтобы размещаемая на них многоствольная установка могла создавать скользящий по поверхности воды многофазный вихревой поток с широким сплошным фронтом.
Мультивихревая структура фронта потока в определенных экспериментально диапазонных скоростях его движения может обеспечить сплошное воздействие на поверхность моря при наличии волнения и создание сплошной пленки распыленного адсорбента.
Вся полоса побережья поделена между портами на зоны их ответственности. Суда с распылительными установками от каждого порта работают по своей зоне ответственности при розливах нефти, не превышающих по площади и по массе разлитой нефти среднюю величину.
При локализации и ликвидации больших, крупномасштабных розливов к месту аварии могут быть привлечены в течение суток из портов Азовского и
Черного морей все суда с многоствольными распылительными модулями, что позволит организовать быструю локализацию и последующий "расстрел" нефтяного пятна.
Кроме ликвидации розливов нефти и нефтепродуктов, данные суда могут использоваться для распыления абсорбентов с целью локализации и нейтрализации токсичных и взрывоопасных облаков, образовавшихся, например, при авариях танкеров, газонефтедобывающих морских платформ, судов, кораблей в открытом море и в акватории порта.
Другая область их применения — это тушение пожаров на судах, кораблях, добывающих платформах, портовых сооружениях, причалах, нефтеналивных станциях с помощью многоствольных распылительных установок, которое достигается простой сменой защитных боеприпасов, заряженных теми или иными огнетушащими, взрывопредотвраща-ющими, локализирующими, дезактивирующими, осаждающими и другими составами защитного назначения.
Хорошим дополнением к корабельным защитным силам, базирующимся в портах Азовского и Черного морей, может быть вертолетный отряд быстрого реагирования не менее чем из трех машин, оснащенных платформами с 9,16,25 и более распылительных "бомб" в каждой. В зависимости от вида решаемой защитной задачи и условий окружающей среды бомбы могут сбрасываться и подрываться на различных дистанциях от платформы и, соответственно, на различных высотах над "целью" — горящим лесом, нефтяным розливом и др.
Вертолетный отряд всегда сможет обеспечить быстрое, высокоточное и высокоэффективное воздействие или поддержать действие кораблей с многоствольными установками в условиях аварийных ситуаций, когда каждый лишний час их беспрепятственного развития приносит большие убытки.
Создание такой системы импульсной защиты позволит в значительной степени качественно повысить степень обеспечения экологической безопасности акваторий и прибережных зон в бассейнах Черного и Азовского морей. Сложившаяся тяжелая экологическая ситуация может быть заметно улучшена только с помощью таких качественно новых решений.
Данный проект можно назвать "Система и средства оперативной быстрой и эффективной локализации розливов нефтепродуктов на портовых, речных, морских акваториях, а также в открытом море" и наиболее целесообразно использовать в совместном российско-украинском формате или, учитывая резко возросшую актуальность данной технологии, - в совместном российско-украинско-американском формате. Проект состоит из ряда этапов:
1) разработка техзадания на проектирование многоствольной установки импульсного распыления;
2) проектирование и изготовление опытно-промышленного образца многоствольной установки на базе двухосного лафета или прицепа;
3) проектирование и изготовление опытно-промышленных партий распылительных патронов и контейнеров с распылительным составом;
4) детальные полигонные испытания установки, патронов и контейнеров с определением ряда параметров:
- массы распыляемого состава из одного ствола;
- величины распылительного заряда и вида пороха;
- дальности, конфигурации и площади распыления в зависимости от количества стволов в залпе и их взаимной расстановки;
- оптимальных залповых схем;
- зависимости изменения дальности и площади распыления от погодных условий — ветра, волнения воды;
- погодных условий, при которых обеспечивается эффективная работа установки;
5) доработка конструкторско-технологической документации по результатам испытаний;
6) выпуск первых промышленных партий установок (10 шт.), патронов и контейнеров (по 10 тыс.
шт.). Контрольный отстрел образца промышленной установки; составление таблиц стрельбы — импульсного распыления;
7) разработка и утверждение инструкции по применению установки;
8) передача установок, патронов и контейнеров на опытную эксплуатацию в подразделения МНС приморских областей России и Украины;
9) анализ результатов годовой опытной эксплуатации;
10) обоснование и составление правительственной программы по оснащению МНС и портовых подразделений Министерства транспорта России и Украины необходимым количеством установок и комплектующих к ним. Составление госзаказов.
Таким образом, Черное и Азовское моря можно защитить лишь совместными согласованными и скоординированными усилиями Украины и России, привлекая к сотрудничеству по мере его развития и другие страны Черноморского бассейна. Данная технология может быть внедрена на громадных просторах морских владений России, а также других стран, например США, Европы, Азии, Ближнего Востока, — на акваториях с высокой вероятностью возникновения нефтяных розливов (открытое море, прибрежная полоса, бухта, залив, территория порта и пр.).
Материал поступил в редакцию 14 мая 2010 г.
Электронный адрес авторов: z-impulse@rambler.ru.
Письмо швейцарского фонда "Risk Reduction Foundation"
1) Президенту США; 2) Госсекретарю США; 3) Администратору транспортной безопасности США; 4) Президенту Бритиш Петролеум; 5) Агентство защиты окружающей среды США; 6) UNEF; 7) Генеральному секретарю ООН; 8) Генеральному прокурору Украины; 9) Президенту Украины; 10) Министру иностранных дел Украины; 11) Министру охраны окружающей среды Украины; 12) Министру МЧС Украины; 13) Представителю Бритиш Петролеум на Украине; 14) Послу США на Украине; 15) Послу Украины в США
Уважаемые господа!
Международный Фонд Сокращения Рисков владеет технологией, с помощью которой можно значительно ускорить операцию по ликвидации последствий катастрофы, происшедшей в Мексиканском заливе.
Эта технология уже была успешно испытана и применялась при ликвидации аналогичных аварий на Нефтяных Камнях в Каспийском море (1989 г.), Башкортостане (1996 г.), а также на Черном море (2007-2008 гг.).
Автор упомянутой технологии профессор, доктор технических наук Владимир Захматов готов лично принять участие в оказании срочной помощи. Учитывая чрезвычайную экологическую ситуацию, мы верим, что предлагаемая помощь будет реальной демонстрацией стратегического партнерства и дружеской взаимопомощи. В случае проявленного интереса мы готовы оказать необходимую техническую помощь и обеспечить участие автора проекта в его реализации.
