Введение
С Загрязнение моря нефтью и химическими веществами — это именно «слоноподобная» проблема для тех, кто захочет рассматривать ее в одиночку. Она изучалась многими, и многим не терпелось высказать свои взгляды о том, что представляет собой загрязнение и как надлежит с ним бороться. Однако эти взгляды зависели от особенностей той части тела «слона», с которой знакомился каждый из авторов, и составленное на этом основании частное мнение соответственно сказывалось на интерпретации проблемы.
В каждой новой области в первую очередь необходимо формулировать проблемы и затем непрерывно обновлять эту формулировку на основе опыта. В данном случае проблема должна быть охарактеризована на нескольких уровнях. Во-первых, необходимо дать количественную оценку потенциальному воздействию загрязнителя на соответствующие сферы природных ресурсов, чтобы решить, какие из них потребуют повышенного внимания и какие — защиты. Во-вторых, необходимо сформулировать проблемы, с которыми придется столкнуться при реализации охранных мер и разработке соответствующих технических средств. На заключительной стадии технология и оборудование должны по мере возможности испытываться в целях дальнейшего усовершенствования.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-х гг. в океан ежегодно поступало около 6 млн. т нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, — все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962;79 гг. в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 г., пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн, т нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.
Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т/год. Со стоками в моря ежегодно попадает 0,5 млн т нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1—10% (280 нм), 60−70% (400 нм).
Пленка толщиной 30—40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую — «нефть в воде», и обратную — «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Поэтому в курсовой работе будут рассмотрены технологии ликвидации разливов нефти и нефтипродуктов.
Глава 1. Сбор нефти в море
1.1. Нефтесборная система «Спрингсвип»
Система «Спрингсвип» представляет собой пример практического решения задачи ликвидации разливов нефти в море.
Здесь не делается попытки дать подробное описание конструкции, позволившей решить поставленные задачи. Приводятся лишь соображения, касающиеся поведения нефти в море и соответствующих требований к конструкции. В частности, можно указать на следующие элементы реализации перечисленных выше критериев, воплощенные в системе «Спрингсвип» .
1. Нефтеприемник с малой массой, сохраняющий постоянное положение по линии раздела фаз нефть-вода независимо от состояния моря.
2. Буксируемые боны с малой массой на единицу длины, разгруженные от тягового усилия таким образом, что обладают малой инерционностью и хорошо отслеживают профиль волны.
3. Ловушка для нефти в кормовой части системы имеет малые размеры, способствующие созданию достаточно толстого слоя нефти, удовлетворяющего требованиям, предъявляемым к малоинерционному нефтеприемнику, мало отличающемуся от открытого конца шланга.
4. Плавающие элементы системы не имеют жесткой связи с корпусом судна, и последний не влияет на их инерционность.
5. Система обслуживается одним судном при помощи выстрела специальной конструкции и поддерживающей рамы А-образной формы.
6. Систему можно смонтировать на любом судне, имеющем нефтяные танки, находящемся в районе разлива.
7. Примененная система перекачивания собираемой нефти с по-мощью пневмотранспорта в определенной степени нечувствительна к присутствию мусора, водорослей и т. п., позволяет использовать полную производительность системы без существенных внутренних потерь при сборе любых нефтей, способных втекать в нефтеприемник без принудительных мер.
8. Максимальная производительность сбора составляет 50 м³/ч при достаточном поступлении нефти по фронту системы.
Конструкция. Поддерживающая рама 2 состоит из двух стальных пустотелых стоек длиной по Юме толщиной стенки 10 мм, сваренных вместе в верхней части. Расстояние между стойками по палубе 2,3 м. Нижние концы стоек соединены шарнирно с горизонтальной балкой 1 (размеры 2,3×1,0 м) из пустотелого стального профиля (100×100 мм) с толщиной стенки 8 мм, по четырем углам которой предусмотрены петли для закрепляющих цепей. На одной из стоек на высоте 1 м от палубы закреплена ручная лебедка грузоподъемностью 1 т для подъема и опускания 15-метрового выстрела, который шарнирно соединен с поперечиной, расположенной между двумя стойками на высоте 2 м от палубы.
