CC BY-NC
73
A.P. Nechay, V.A. Zhukov
Methods and means of preventing environmental pollution by marine power plants
DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-71-72 УДК 504.5:665.71
А.П. Нечай, В.А. Жуков
ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, Санкт-Петербург
СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СУДОВЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ
В статье обоснована актуальность проблемы защиты окружающей среды от негативных воздействий судовых энергетических установок, рассмотрены основные способы и средства предотвращения загрязнения окружающей среды нефтесодержащими водами и отработавшими газами судовых энергетических установок.
Ключевые слова: загрязнение нефтепродуктами, загрязнение продуктами сгорания, подсланевые воды, отработавшие газы, фильтрация, сепарация, очистка нефтесодержащих вод, уменьшение токсичности. Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
DOI: 10.24937/2542-2324-2020-1-S-I-71-72 UDC 504.5:665.71
A.P. Nechay, V.A. Zhukov
GUMRF them. Admiral S.O. Makarova, St. Petersburg
METHODS AND MEANS OF PREVENTING ENVIRONMENTAL POLLUTION BY MARINE POWER PLANTS
The article substantiates the relevance of the problem of environmental protection from the negative effects of ship power plants, considers the main ways and means of preventing environmental pollution by oil-containing waters and spent gases of ship power plants.
Key words: oil products pollution, combustion products pollution, subshell water, exhaust gases, filtration, separation, oil-containing water purification, toxicity reduction.
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
Модернизация транспортной системы Российской Федерации, в соответствии с Федеральной целевой программой, предусматривает обновление транспортных средств, в том числе судов морского и речного флота, энергетические установки которых должны удовлетворять современным экологическим и экономическим требованиям.
Экологический ущерб, наносимый выбросами в атмосферу энергетическими установками судов, существенно ниже, ущерба, наносимого автомобильным и железнодорожным транспортом, и составляет 5-7% от суммарных выбросов [1]. При этом требования к экологической безопасности энергетических установок судов неуклонно уже-
сточаются. По правилам международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов МАРПОЛ 73/78 загрязнения от судовой энергетической установки классифицируются на загрязнение нефтью и нефтепродуктами и на загрязнение окружающей воздушной среды (Приложения 1 и 6) [2].
В процессе работы судовой энергетической установки на судне неизбежно образовывается вода, содержащая в себе нефтепродукты. Льяльная вода образуется из-за технического несовершенства судовых систем. Вода предназначения для различных судовых нужд может смешиваться с топливом и маслом. Под настилом машинного отделения при протечках воды, масла, гидравлических жидкостей
Для цитирования: Нечай А.П., Жуков В.А. Способы и средства предотвращения загрязнения окружающей среды судовыми энергетическими установками. Труды Крыловского государственного научного центра. 2021; Специальный выпуск 1: 71-72.
For citations: Nechay A.P., Zhukov V.A. Methods and means of preventing environmental pollution by marine power plants. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2021; Special Edition 1: 71-72 (in Russian).
ФГУП «Крыловский государственный научный центр»
71
А.П. Нечай, В.А. Жуков
Способы и средства предотвращения загрязнения окружающей среды судовыми энергетическими установками
и топлива образуется нефтесодержащая вода, которая не может быть сброшена за борт по правилам Международной конвенции МАРПОЛ 73/78 и нуждается в очистке. Такая вода образовывается также при очистке грузовых танков нефтеналивных судов.
При работе судовых двигателей и котельных установок в окружающую среду выбрасываются продукты сгорания топлива, содержащие большое количество вредных для окружающей среды веществ.
Основными способами предотвращения загрязнения окружающей среды льяльными водами являются сбор всех льяльных вод на судне в цистерны и последующая их сдача на береговые или плавучие очистительные сооружения или очистка их на самом судне. При этом все суда, имеющие валовую грузоподъемность более 400 тонн должны иметь также специальные установки фильтрации и сепарации подсланевой воды, либо цистерны для ее сбора. Для сбора нефтесодержащих вод суда оборудованы насосом льяльных вод и цистернами, в которые она перекачивается. Объем и количество цистерн зависит от размерности и класса судна. По принципу действия оборудование очистки нефте-содержащих вод классифицируется на фильтрационное, гравитационное, флотационное, коалесци-рующее и центробежное. В фильтрационных установках происходит задержка нефтепродуктов слоем фильтрующих материалов. Гравитационная очистка предусматривает естественный отстой нефтесодер-жащей воды, при этом из-за разности плотностей воды и нефтепродуктов происходит ее расслаивание. В установках флотационной очистки происходит насыщение нефтесодержащих вод пузырьками воздуха, которые уносят частички нефтепродуктов с собой в специальную цистерну. Коалесцирующее установки имеют в своей конструкции коалесциру-ющий материал, при попадании на который, частицы нефтепродуктов слипаются и увеличиваются в размерах, и далее уносятся потоком в сливной танк. Центробежная сепарация позволяет разделить воду и нефтепродукты за счет воздействия центробежной силы на льяльную воду, чему способствует разность их плотностей. После очистки подслане-вой воды для сброса ее за борт необходимо выполнение условия определенной глубины очистки. Максимально допустимое содержание нефтепродуктов в такой воде не должно превышать 15 мг/л. Однако, существуют водоемы и зоны, в которых запрещен сброс даже очищенных подсланевых вод. Также, при эксплуатации судна необходимо следить за утечками различных нефтесодержащих жидкостей из механизмов, трубопроводов и различного вида арматуры, и вовремя их устранять.
Что же касается выбросов отработавших газов от судовой энергетической установки, то данный вид загрязнения при ее работе носит постоянный характер. Избавиться от такого вида загрязнения на судах, использующих углеводородное топливо не возможно, однако, можно уменьшить это вредоносное воздействие. Отработавшие газы имеют в своем составе большое количество вредных веществ, среди которых особенно выделяют оксиды серы и азота. Существуют способы уменьшения токсичности отработавших газов судовой энергетической установки, такие как: конструктивные изменения в двигателях, обеспечивающие более полное сжигания топлива; снижение максимальной температуры цикла; предварительная обработка топлива, позволяющая получить однородную горючую смесь, обеспечивающую снижение количества оксидов серы и азота в отработавших газах; использование водотопливных эмульсий; применение присадок к топливу; применение химических нейтрализаторов, позволяющих уменьшить содержание окислов азота на 95%; применение фильтров для отработавших газов и их рециркуляция [3, 4].
Организационные мероприятия по уменьшению токсичности выбросов двигателей состоят из перевода двигателя на топливо, содержащее в себе меньшее количество серы, либо на альтернативные виды топлива. Должна производиться оптимизация работы СЭУ во время стоянки на причалах и в целом оптимизация расписаний судов и их маневров, для того чтобы двигатели не работали вхолостую.
На сегодняшний день существует достаточно большое количество способов уменьшения воздействия судовых энергетических установок на окружающую среду. Опыт их применения необходимо использовать для повышения их эффективности, а также для поиска новых способов.
Список использованной литературы
1. Котиков Ю.Г., Ложкин В.Н. Транспортная энергетика. М.: Изд. центр «Академия». 2006. 272 с.
2. International Convention for Prevention of Pollution from Ships (MARPOL-73/78). SPb.: ZAO «TsNIIMF», 2012.
3. Зубрилов С.П., ИщукЮ.Г., Косовский В.И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. Л.: Судостроение, 1989. 256 с.
4. Тё А.М. Эксплуатация судовых вспомогательных механизмов, систем и устройств: учеб. пособие. Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2014. 178 с.
Поступила / Received: 15.11.21 Принята в печать / Accepted: 08.12.21 © Нечай А.П., Жуков В.А., 2021
72
Труды Крыловского государственного научного центра. Специальный выпуск 1, 2021
