CC BY
124
УДК 504.4:622.279
Л. Г. Беззубиков, П. И. Бухарицин, А. Ю. Налимов*
Астраханский государственный технический университет Астраханский филиал ФГУП «Росморпорт»
ОБРАЩЕНИЕ С БАЛЛАСТНЫМИ ВОДАМИ
По данным Международной морской организации (ИМО), ежегодно на судах, плавающих во всех районах Мирового океана, используется в качестве балласта до 10 млрд т воды. Она берется из прибрежных вод, насыщенных бесчисленным количеством частиц минерального, растительного и животного происхождения, планктонными организмами. Во время штормов вода у побережий сильно взмучивается, насыщается значительным количеством механических взвесей: битыми раковинами молюсков, песком, глиной, илом и т. д.
После использования по назначению балласт с судов, как правило, сбрасывается в портах захода, где чужеродные организмы, не встречая особого сопротивления, быстро размножаются и начинают угрожать существованию местных, постоянно живущих там видов. Взвеси, принятые с балластными водами, оседая в балластных емкостях, постепенно накапливаются после каждой балластировки, что приводит к значительному снижению провозоспособности судов [1].
В июле 1991 г. в Лондоне на заседании 31-й сессии Комитета защиты морской среды Международной морской организации (КЗМС ИМО) был рассмотрен проект международного «Руководства по предотвращению привнесения нежелательных организмов и патогенов при сбросе балластных вод и осадков» и приложения к нему.
Это руководство носит рекомендательный характер и не дает технических решений, касающихся способов обезвреживания балластных вод от осадков и обеспечения безопасности судов и их экипажей при реализации этих способов.
В ноябре 1998 г. в Лондоне на заседании 42-й сессии КЗМС ИМО самым важным был вопрос об обращении с балластными водами судов. Обсуждался конкретный механизм, который позволил бы надежно защитить прибрежные экосистемы от вредных организмов, переносимых с балластными водами.
На Каспийском море с проблемой загрязнения балластными водами столкнулись в 1985 г., когда ввели в эксплуатацию нефтеналивные суда с емкостями изолированного водного балласта. В мелководных портах Каспия балластные воды во время шторма часто принимаются непосредственно в порту у причала разгрузки и, естественно, содержат большое количество загрязнений и нежелательных примесей.
Удаление загрязнений из балластных емкостей - сложный, трудоемкий технологический процесс, который увеличивает время простоев и стоимость ремонта судов. Его трудоемкость вызвана тем, что балласт-
ные емкости расположены, как правило, в бортовых, носовых и кормовых оконечностях судна со сложным конструктивным набором.
Анализ эксплуатации нефтеналивных судов Каспийского морского пароходства с емкостями изолированного балласта позволил предложить эффективное техническое решение проблемы.
Для предотвращения попадания загрязнений в балластные емкости предлагается производить очистку балластных вод при приеме с помощью специальных гидроциклонов, установленных на приемном трубопроводе балластных насосов.
Использование гидроциклонов для очистки балластных вод признано изобретениями «Балластная система судна» (авторское свидетельство № 1567441) и «Судовое устройство для приема забортной воды» (авторское свидетельство № 1791269).
Экспериментальные работы по очистке балластных вод с помощью специальных гидроциклонов показали, что спроектированные для этих целей Каспийским центральным проектно-конструкторским бюро (Баку) гидроциклоны обеспечивают очистку балластных вод от твердых фракций, содержащих частицы диаметром более 0,1 мм.
Анализ же твердых остатков в толщах изолированного балласта нефтеналивных судов проекта 1677М показал содержание в них отдельных фракций в зависимости от величины частиц (табл.).
Характеристики твердых осадков в танках
Фракции Диаметр, мм Содержание, % Примечание
Крупнообломочные 2 5,4 Анализы выполнены лабораторией Каспморниипроекта в августе 1989 г.
Песчаные 2-0,5 4,3
0,5-0,25 2,1
0,25-0,1 1,6
0,1-0,05 1,1
Пылевые 0,05-0,01 37,2
0,01-0,005 15,6
Глинистые 0,005 32,7
Как видно из таблицы, основная масса твердых фракций (около 86 %) не очищается гидроциклоном и поступает в балластные отсеки судна.
Исследования процесса осаждения твердых частиц в балластных емкостях показали, что осаждение пылевых и глинистых фракций начинается только после 4-х часов пребывания балласта в судовых емкостях, вследствие чего удаление балласта в течение первых 4-х часов его пребывания в балластной емкости практически полностью предотвращает осаждение пылевых и глинистых фракций.
Таким образом, для предотвращения загрязнения балластными водами емкостей и акваторий процесс балластировки предлагается осуществлять следующим способом.
Принимаемый в емкости судна водяной балласт предварительно, при приеме, очищают от крупных фракций при помощи гидроциклонов.
Затем, во время выхода судна в открытое море, откачивают за борт загрязненный мелкими фракциями балласт (не ухудшая при этом параметры остойчивости судна), а в освобождающиеся балластные емкости принимают чистый балласт. На предложенный способ подана заявка № 4928855/11 от 17.04.91 г. на изобретение «Способ очистки балластных отсеков судна от загрязнений (признано изобретением 05.08.92 г., авторское свидетельство пока не получено).
Данное техническое решение позволит увеличить эксплуатационный период работы судна и сохранить его провозоспособность. Кроме того, исключается загрязнение моря в местах выкачки балласта вредными морскими организмами, перевозимыми в судовом балласте, т. к. основная часть чужеродных морских и пресноводных организмов в новые для них места прибывает с балластной водой транспортных морских судов.
Следует отметить, что на 49-й сессии Международной морской организации в Лондоне, после многих лет поисков идеального решения экономисты, портовики, моряки, ученые и экологи сошлись на простой идее: смена балласта в океане [2].
Таким образом, предложенный способ находит поддержку во всем мире и открывает новое направление работы по предотвращению загрязнения морской среды.
Для многих стран, в первую очередь ближневосточных, питьевая вода имеет более важное стратегическое значение, чем нефть.
Хотя рынок воды в мире пока еще не сформировался, усилия по его созданию становятся все более актуальными. Значение «водного фактора» будет возрастать в связи с тем, что рост населения и увеличение потребностей сельского хозяйства и промышленности создают во многих районах мира дефицит водных ресурсов.
По данным Всемирной организации здравоохранения, более двух миллиардов человек в мире страдают сегодня от нехватки питьевой воды. В 1960 г. потребление воды населением Ближнего Востока и Северной Африки составляло 3 300 л в год на человека. Сегодня этот показатель снизился до 1 250 л, приближаясь к опасной черте, - минимальная санитарная норма составляет 1 000 л на человека в год. Ряд стран, например Сирия и Ливан, вплотную подходят к этой границе.
Проблема не ограничивается рамками ближневосточного региона. Трудности с обеспечением населения, сельского хозяйства и промышленности водными ресурсами существуют в Китае, Индии, Пакистане и даже США [3].
Известно, что ближневосточные страны, в первую очередь Кувейт, Иран, Ирак, Оман и др., имеют большие запасы нефти, но являются «безводными странами». В то же время они транспортируют нефть и нефтепродукты нефтеналивными судами в «водные страны» - Гренландию, Канаду, Австралию.
Нефтеналивные суда, доставляя нефть в порты, обратный рейс совершают в балластном переходе, заполняя танки изолированного балласта забортной (морской) водой.
Использование танков изолированного балласта нефтеналивных судов, идущих в балласте из «водных стран», для перевозки пресной воды позволит ликвидировать дефицит воды в промышленности и сельском хозяйстве ряда стран и увеличит эффективность использования нефтеналивных судов.
Использование танков изолированного балласта нефтеналивных судов для перевозки пресной воды возможно при использовании технического решения, признанного изобретением по патенту № 2248905 от 27.03.2005 г. «Нефтеналивное судно».
Для перевозки пресной воды танки изолированного балласта нефтеналивного судна необходимо дооборудовать, как показано на рисунке1.
1 Авторы рисунка: Г. Д. Давидов, Ч. Ш. Измайлов, Л. Г. Беззубиков.
Танк изолированного балласта 1 содержит смонтированную гибкую переборку 2, разделяющую балластный танк на два непроницаемых отсека.
Каждый из вновь образованных отсеков содержит трубопроводы 3 и 4 приема и выкачки пресной либо забортной воды, задвижки 5 приема балласта и невозвратно-запорные клапаны 6 откачки балласта, газоотводные трубы 7 и горловины 8. Задвижки и клапаны снабжены штанговыми приводами (на рисунке не показаны) для управления с главной палубы.
Гибкая переборка 2 имеет воздушную емкость 9 в верхней части для обеспечения ее положительной плавучести.
Для приема и выкачки пресной воды судно дооборудовано также насосом и стояками приема/выдачи пресной воды.
Процесс заполнения и откачки балласта происходит по установленной на нефтеналивном судне схеме.
Если необходимо из порта «водной страны» доставить пресную воду, то заполняются отсеки для приема пресной воды; если судно идет в обычном балластном переходе, то заполняется отсек для приема забортной (морской) воды. При необходимости доставки пресной воды в промежуточный порт пресная вода сдается из отсека пресной воды, а в отсек забортной воды принимается забортный балласт.
Использование танков изолированного балласта нефтеналивных судов для перевозки пресной воды также значительно уменьшает экологическую опасность доставки нежелательных организмов и патогенов в районы слива балластных вод и сохраняет провозоспособность судов.
Изобретение по патенту № 2248905 особенно целесообразно использовать в мелководных портах Каспия при эксплуатации нефтеналивных судов на линии порты Казахстана - порты Азербайджана.
С вступлением в эксплуатацию нефтепровода Баку - Тбилиси -Джайхан планируется доставка большого количества нефти из Казахстана.
Известно, что Казахстан постоянно испытывает недостаток пресной воды, а Азербайджан может обеспечить ее поставку, если проложить трубопровод для подачи воды из р. Кура к нефтеналивным причалам, расположенным в районе Карадачи и предназначенным для приема казахстанской нефти.
Этот проект взаимовыгоден, т. к. нефтеналивные суда, работающие на этой линии, принимая пресную воду в балластные танки, сохранят свою провозоспособность и значительно сократят затраты при ремонте. Казахстан получит пресную воду, а Азербайджан - определенный доход от продажи пресной воды. Это значительно повысит рентабельность эксплуатации танкерного флота. Следует отметить, что прием пресной воды в балластные танки должен проводиться одновременно с откачкой нефти из грузовых танков, а откачка пресной воды - одновременно с подачей нефти в грузовые танки.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Супрунова И. Война с морскими терминаторами // Российская газета. -2003. - 20 авг.
2. Несес К. Морские суда как «транспортный конвейер» для чужеродных организмов-вселенцев // Природа. - 1994. - № 7. - С. 90-91.
3. Алякринская Н., Болотов И. Жажда третьего тысячелетия // Эксперт. - 2002. -№ 8. - С. 35-36.
Получено 2.10.2006
USE OF BALLAST WATERS
L. G. Bezzubikov, P. I. Bukharitsin, A. Yu. Nalimov
Removing the contamination from ballast capacities is a complex, labour-consuming technological process, which enlarges downtime and cost of the ship repairing. Its labor intensiveness is caused by the fact that ballast capacities are located, as a rule, in on-board, fore and stern-part of a ship with complex constructive set. The analysis of exploitation of the Caspian Sea oil-tankers with capacity of insulated ballast allowed to offer the efficient technical decision of the problem.
