Разработки

МОРЕ БУДЕТ ЧИСТЫМ

18.04.2015
МОРЕ БУДЕТ ЧИСТЫМВ последние десятилетия загрязнение и отравление вод Мирового океана достигло небывалых размеров и возросло настолько, что возникла острая необходимость в создании специальных технических средств для сбора нефтепродуктов с поверхности воды.
 
В Советском Союзе на первом этапе борьбы за охрану чистоты моря в Черноморском ЦП КБ Министерства морского флота был создан первый в стране портовый, а затем и рейдовый нефтемусоросборщик (рис. 1, А). Сейчас в наших портах работает уже более ста нефтемусоросборщиков этого типа. Полоса траления у них около 3 м. В портах Балтики успешно трудятся специальные боты (рис. 1, Б), предназначенные для очистки акваторий портов от нефтепродуктов и мусора, с полосой траления до 15 м и производительностью в четыре раза выше, чем у других аналогичных ботов.
 
Работа существующих нефтемусоросборщиков основана на всасывании слоя воды с плавающей на ее поверхности пленкой нефти. Она закачивается в сепарационное устройство на судне насосом. При этом вместе с пленкой подается слой воды, толщина которого равна диаметру подающего винта или всасывающего сопла. КПД таких нефтесборщиков чрезвычайно низок, а область применения ограничена.
 
Слабое место в конструкции этих механизмов — траловое устройство, выполненное в виде «усов» из металлических пластин. Увеличение длины «усов» приводит к возрастанию гидродинамического сопротивления и потере маневренности.
 
Рис. 1. Схема нефтесборщика
 
Рис. 1. Схема нефтесборщика:
 
1 — распорный буй, 2 — трос, 3 — рукав трала, 4 — поплавок с соплом, 5, 7 — всасывающее устройство, 6 — насос, 8 — нефтезаборник, 9 — компрессор; А, Б — схемы существующих нефтемусоросборщиков, В — возможный вариант их модернизации.
 
Тем не менее существующие нефтемусоросборщики обеспечивают поддержание необходимой чистоты акваторий портов Советского Союза.
 
Однако сегодня очередным этапом охраны окружающей среды становится очистка не только прибрежной зоны, но всей акватории морей и океанов от плавающих по воле ветров и течений многомильных нефтяных ковров. Они губят рыбу, водоросли, морских животных, нарушают обмен теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой.
 
Ежегодно на морскую поверхность выливается до 5 млн. т масла, причем рассеивание такой пленки происходит очень медленно. Загрязнение Мирового океана зафиксировано даже аппаратурой космических спутников.
 
Опасность и последствия отравления вод привели к тому, что с прошлого года вступила в силу Международная конвенция о гражданской ответственности за ущерб от загрязнения нефтью.
 
Теперь судам запрещен вход в морские порты и выход из них, независимо от ведомственной принадлежности флота, если они перевозят в качестве груза более 200 т нефти и не имеют средств обеспечения безопасности от загрязнения, как того требует конвенция.
 
Мной предлагается навесное устройство (см. рис. 1), которое может быть использовано как в закрытых больших водоемах, так и в открытом море или океане. Практически любое морское или речное судно, а также лихтер или нефтеналивная баржа могут быть вооружены таким «нефтяным тралом».
 
Его основной рабочий орган — гибкий рукав с поплавками, дугой уходящий в обе стороны от кормы судка. В рукав под давлением подается воздух, выпускаемый соплами (рис. 2), установленными под углом к водной поверхности. Одним концом рукав соединен с заборником-накопителем, а другим — с распорным буем и буксирным тросом, закрепленным в носовой части судна.
 
Рис. 2. Разрез поплавка с регулируемым соплом
 
Рис. 2. Разрез поплавка с регулируемым соплом:
 
1, 2 — половины корпуса поплавка из пенопласта, 3 — балласт (для остойчивости), 4 — прокладка, 5 — регулируемое сопло, 6, 7 — гайка и винт для регулировки сопла, 8 — рукав.
 
У такого навесного устройства есть свои отличительные особенности и преимущества. И прежде всего его «плавучесть», а также гидродинамическое раскрытие тралового устройства: то есть приведение его в рабочее положение просто под действием встречного потока воды при движении. Это обеспечивает полосу траления от 1 до 1,5 длины корпуса судна (см. рис. 1).
 
Перемещение и сбор нефтепродуктов на водной поверхности осуществляются благодаря воздействию на них воздушной (или гидравлической) завесы (рис. 3), а «буксировка» — в специальном накопителе за бортом судна или в его танках.
 
Так как трал движется по поверхности воды, он имеет сравнительно небольшое гидродинамическое сопротивление — 150—250 кгс при скорости до трех узлов, обеспечивает повышенную скорость рабочего хода — до шести узлов, и способность выдерживать волнение моря до четырех баллов.
 
Как же работает морской «дворник»? При движении судна встречный поток воды отводит от бортов распорные буи — происходит гидродинамическое раскрытие трала. Воздух, подаваемый от нагнетателя, поступает по гибкому рукаву в сопла. Истекая из них, струи образуют завесу, которая оттесняет слой нефтепродукта в заборник-накопитель. Отсюда его можно откачивать насосом в танки.
 
Современный танкер с корпусом длиной 150—200 м, вооруженный навесным устройством очистки, может иметь полосу траления в 200—300 м. Существующие портовые и рейдовые нефтемусоросборщики с полосой всего 3,5 и 15 м благодаря пневматическому тралу могут увеличить ширину захвата до 20 м и более (см. рис. 1, В).
 
Рис. 3. Три вида рабочего положения сопла
 
Рис. 3. Три вида рабочего положения сопла:
 
А — при создании воздушной завесы перед тралом. Б — образование «пузырькового» водовоздушного барьера, В — распыливание химпрепаратов над поверхностью нефти.
 
Расширение полосы траления может быть достигнуто следующим образом: в носовой части судна устанавливается убирающийся выстрел — своеобразный бушприт, равный примерно длине корпуса. К выстрелу крепятся буксирные тросы с распорными пластинами и гибким рукавом. Для внутренних акваторий установка сопел, вероятно, не потребуется.
 
Увеличение полосы траления с 3,5 до 20—25 м обеспечит позышеиие производительности сбора нефти в 5—6 раз, что эквивалентно вводу в строй дополнительно как минимум нескольких сот новых нефтесборщиков, аналогичных существующим.
 
В настоящее время подобный морской «дворник» еще нигде не внедрен. Изготовленная автором действующая модель трала-нефтесборщика с полосой захвата 2 м остается неиспытанной. По имеющимся сведениям, аналогичные устройства в СССР никем не выпускаются. В то же время угроза последствий загрязнения океана и наших внутренних бассейнов остается актуальной и сегодня.
 
В. САВИЦКИЙ
 
От редакции: Мы обращаемся к комитетам ВЛКСМ портов и заинтересованных организаций, ко всем новаторам, ко всем, у кого в душе горит творческий огонек: нужно помочь изобретателю. В. А. Савицкий сделал первые шаги. Теперь дело за молодыми новаторами, участниками движения НТТМ: включайтесь в операцию «Внедрение»!
 
Рекомендуем изобретение В А. Савицкого для показа на ВДНХ СССР в павильоне «Охрана природы».




Рекомендуем почитать
  • МЕСТО СТОЯНКИ... БАЛКОН
    МЕСТО СТОЯНКИ... БАЛКОННа небе ни облачка, тепло. В такую погоду приятно прогуляться по окрестностям города. Вы открываете дверь на балкон, где у вас хранится... автомобиль, с помощью будущего пассажира выносите его из квартиры, опускаете на лифте и на улице ставите машину на четыре колеса.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.