способ очистки судовых топливных танков

Формула изобретения

Способ очистки судовых топливных танков, включающий операции последовательной промывки танков моющим составом, содержащим обводненное нефтяное топливо с введенным в него поверхностно-активным веществом, сбора, отстоя моющего состава в отстойнике, домывки танков, причем содержание воды в моющем составе в ходе операции промывки каждого из последующих танков увеличивают, отличающийся тем, что операцию домывки каждого из танков выполняют посредством использования водной эмульсии из отстойника моющего состава, при которой вначале её подают в домываемый танк в количестве 0,53,0 % объёма домываемого танка, а затем откачивают из него в накопитель, откуда водную эмульсию под напором посредством шланговой системы подают на домывку в домываемый танк и при необходимости откачку водной эмульсии из домываемого танка в накопитель повторяют, а по окончании домывки каждого из танков водную эмульсию из него путем использования штатной системы возвращают в отстойник моющего состава для домывки очередного танка, а после домывки последнего танка её утилизируют путем смешивания со свежим топливом и сжигания в судовой энергетической установке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам химической очистки судовых топливных танков при подготовке судов к ремонту и может быть использовано при очистке любых топливных емкостей.

В настоящее время назрела общественная потребность и возникла проблема снижения трудоемкости очистки судовых топливных танков как на Российском морском флоте, так и на мировом уровне. При этом использование химических методов очистки топливных танков на морском флоте возможно только в том случае, если после их применения полностью, на 100% предотвращается сброс в море каких-либо отходов от этой очистки, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ) и нефтепродукты.

Известен способ Гееца очистки судовых топливных танков /1/, заключающийся в том, что промывку танка осуществляют нефтяным топливом и водным раствором ПАВ совместно обоими компонентами при повышении в последующих танках содержания воды в смеси нефтяного топлива и водного раствора ПАВ. При этом концентрация ПАВ составляет 0,5 - 5%. После промывки проводят пропарку танков, сбор и отстой моющего состава и его утилизацию в судовой энергетической установке.

Способ достаточно эффективен, но, как и всякий другой известный способ химической промывки танка, не обеспечивает полного удаления всех нефтяных отложений с поверхности танка из-за образования застойных зон в отсеках танка. Как известно, качество удаления нефтяных остатков при промывке зависит от интенсивного движения моющего средства (состава) относительно днища и стен отсеков танка. Такое движение возникает в процессе качки судна в море, на ходу. В связи с этим между химической очисткой и предъявлением танков пожарной инспекции всегда необходимо проводить домывку их поверхностей.

Известен способ промывки танков водным раствором биологически “мягких” синтетических средств /2/. Промывку танков этим способом осуществляют поочередно водным раствором химического препарата, представляющего собой ПАВ, относительно быстро разлагающееся в окружающей среде, например ПЭГ-15. После использования этот раствор сливают в море на ходу судна. После этой промывки производят ручную домывку танков забортной водой и также сбрасывают затем ее в море.

Известный способ неконкурентоспособен по сравнению с предыдущим аналогом, так как предусматривает сброс в море моющего раствора, а биологически “мягкие” моющие средства малоэффективны для удаления мазутных остатков в танках. По этой причине объем ручной домывки у него больше, чем у предыдущего аналога.

Известен способ очистки топливных танков морских судов с утилизацией моющего состава /3/, являющийся наиболее близким к заявляемому. Данный способ включает промывку топливных танков моющим составом, содержащим обводненное пресной водой нефтяное топливо, в качестве которого используют моторное топливо марки ДТ или флотский мазут Ф-5, в которое вводят поверхностно-активное вещество. В процессе заполнения и промывки каждого из последующих танков обводненность топлива увеличивают за счет вовлечения в него конденсата от пропарки танков с 3-5 до 10-30%. С окончанием промывки танков осуществляют сбор и отстой моющего состава в танке-отстойнике для возможности его сжигания в судовой энергетической установке. Для повышения качества очистки топливных танков осуществляют ручную домывку танков посредством забортной морской воды, которую осуществляют либо силами экипажей судов, либо при выходе судов из эксплуатации и постановке их к плавучей химзачистной станции. Такие отходы домывки не могут быть утилизированы в энергоустановке судна и их сбрасывают за борт.

Недостатком известного способа является то, что способ включает слив промывочной воды в море, что является нарушением Международной конвенции по предотвращению загрязнения моря.

Как известно, в то время (до 1984 г., на период создания и использования изобретения) действующей была конвенция 1954 года с поправками 1969 года, не имеющая жестких норм по сбросу в море нефти и ПАВ. Позднее - 4 февраля 1984 года вступила в силу Международная конвенция по предотвращению загрязнения моря с судов 1973 года с протоколом 1978 года /4/.

Эта конвенция не оставила правовых возможностей как для слива в окружающую среду моющих растворов, так и для слива промывочных вод после ручной домывки танков. В связи с этим известный способ себя изжил, и к концу 80-х годов на морском флоте постепенно прекратилось использование химических очисток топливных танков, а проведение научных поисков в этой области результатов не приносило.

Однако общественная потребность в наличии эффективной нетрудоемкой технологии очистки судовых топливных танков за счет применения химических методов на мировом флоте актуальна. Причем, как отмечено, использование химических методов в настоящее время возможно только в случае, если после их применения полностью - на 100% предотвращается сброс в море каких-либо отходов от этой очистки, содержащих ПАВ и нефтепродукты.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение данных недостатков, а именно полное предотвращение сброса в окружающую среду загрязненных отходов, содержащих ПАВ и нефтепродукты, после химической их очистки.

Указанная техническая задача достигается тем, что в известном способе, включающем операции последовательной промывки танков моющим составом, содержащим обводненное нефтяное топливо с введенным в него поверхностно-активным веществом, сбора, отстоя моющего состава в отстойном танке, домывки танков, причем содержание воды в моющем составе в ходе промывки каждого из последующих танков увеличивают, в отличие от известного способа очистки судовых топливных танков, операцию домывки каждого из танков выполняют посредством использования водной эмульсии из отстойника моющего состава. При этом в начале ее подают в домываемый танк в количестве 0,5 - 3,0% объема домываемого танка, затем откачивают из него в накопитель, откуда водную эмульсию под давлением (например, через шланг с соплом) подают на домывку в домываемый танк для его струйной домывки. При необходимости откачку водной эмульсии из домываемого танка в накопитель и подачу ее на домывку повторяют, то есть используют ее по замкнутому циклу. По окончании домывки каждого из танков водную эмульсию из него возвращают путем использования штатной судовой системы в отстойник моющего состава (отстойный диптанк), из которого она была взята первоначально, для домывки очередного танка, а после домывки последнего танка ее утилизируют в энергоустановке судна путем смешивания со свежим топливом.

Заявленные ограничительные и отличительные признаки предложенного технического решения обеспечивают достижение поставленной технической задачи, а именно полное предотвращение сброса в окружающую среду загрязненных отходов очистки танков, содержащих ПАВ и нефтепродукты.

Заявляемое изобретение решает проблемы экологии по предотвращению загрязнения моря отходами от этой очистки, содержащими ПАВ и нефтепродукты. Так, водную эмульсию, содержащую ПАВ и нефтепродукты, в ходе промывки каждого из танков, в том числе и при завершающей операции - домывке, используют по замкнутому циклу многократно. По окончании домывки каждого из танков водную эмульсию возвращают путем использования штатной судовой системы в отстойник моющего состава, откуда она была взята первоначально, для домывки очередного танка, и, в завершение, для утилизации на судне. Такие отходы домывки, не содержащие примеси морской воды, могут быть без затруднения утилизированы путем смешивания с чистым топливом для энергетической установки судна. Этим достигается решение поставленной задачи и определяется высокая эффективность предлагаемого способа.

Вместе с тем заявляемое изобретение сохраняет основное достоинство прототипа - низкую трудоемкость работ по очистке судовых топливных танков.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующая заявленный способ. Предлагаемый способ очистки судовой топливных танков реализуют посредством следующей системы.

В пустом трюме 1 судна установлен переносной домывочный агрегат, который содержит отсасывающий насос 2, напорный насос 3, цистерну-накопитель 4 емкостью 1,5 м³ и шланги 5 и 6. Палуба трюма является одновременно подволоком очищаемого междудонного танка 7, емкость которого составляет, например, 80 м³. Шланги 5 и 6 агрегата опущены в танк 7 через открытую горловину танка 8.

В районе машинного отделения судна (не показано) расположен отстойный танк 9 (диптанк) для хранения моющего состава после химической промывки топливных танков.

При очистке топливных танков используют штатный судовой топливоперекачивающий насос 10, соединенный при помощи клапанной коробки 11 с танком 7 через судовой трубопровод 12, через который топливо как подается в танк 7, так и откачивается из него.

Способ используют следующим образом. В начале выполняют химическую промывку танков. В первый из замываемых междудонных топливных танков 7 заливают топливо вязкостью до 20° ВУ при 50°С в количестве 70-90% объема танка. Затем в него заливают моющий препарат или его компоненты, а также пресную воду в количестве 4-7% от объема танка. Смесь перемешивается, чему также способствует качка на ходу судна. Смесь выдерживают в танке в течение 10 - 12 ч, после чего перекачивают в следующий замываемый танк. Освободившийся танк пропаривают в течение 2 - 3 ч, используя штатную судовую систему (не показана), а конденсат от пропарки перекачивается в моющий состав, находящийся в следующем замываемом танке. Если система для пропарки танка на судне отсутствует, то в моющий состав добавляют пресную воду в количестве 1-2% от объема моющего состава. Это необходимо для компенсации потери пресной воды, на образование обратной эмульсии “вода в нефти”. Операции по закачке моющего состава в следующий танк, пропарке и добавке в моющий состав грязного конденсата (а при его отсутствии - пресной воды) повторяют последовательно во всех замываемых танках. Из последнего танка моющий состав закачивают в отстойный диптанк 9. В процессе отстоя в течение не менее 2 - 3 ч моющий состав делится на две составляющие: верхнюю, состоящую из малообводненного топлива, и нижнюю, состоящую из водной эмульсии, содержащей моющие компоненты. Эту водную эмульсию используют в дальнейшем для домывки танков.

Домывку топливных танков после химической их промывки выполняют следующим образом.

Водную эмульсию, содержащую моющие компоненты, из диптанка 9 подают через клапанную коробку 11 самотеком в танк 7 по трубе 12 в количестве 1,5 м³, что составляет 1,8% его объема.

Насосом 2 через шланг 5 откачивают этот объем эмульсии в цистерну-накопитель 4 объемом 1-3 м³. Насосом 3 через шланг 6 подают эмульсию из нее в танк 7 под напором 0,1 - 0,5 МПа через сопло (не показано) и производят домывку танка. Одновременно водную эмульсию насосом 2 откачивают обратно в цистерну-накопитель 4, т.е. используют ее по замкнутому циклу.

По окончании домывки танка 7 эмульсию через шланг 6 насосом 3 или самотеком подают из цистерны 4 в танк 7 с одновременной откачкой ее в диптанк 9 насосом 10 через трубопровод 12 для использования при домывке в следующем танке или утилизации путем смешивания со свежим топливом судового запаса (не показано). Такие отходы домывки не содержат морской воды и могут быть без затруднения утилизированы в энергоустановке судна. Вместо цистерны 4, установленной в пустом трюме, может быть использована емкость с неограниченным объемом стоящего рядом с судном плавсредства.

Источники информации:

1. А.с. СССР №717498, С 23 G 5/02, С 11 D 3/44, 1979.

2. Волков В.А., Кондрикова Л.Г., Кожинский В.Э. Режимы мойки танков с применением химических препаратов. /Труды ЦНИИМФ, 1986, с.67-76.

3. Геец В.М. Технология очистки топливных танков судов с утилизацией моющего состава. Информационный листок №89 - 82, Приморский ЦНТИ. - Владивосток, 1982 (прототип).

4. Международная конвенция по предотвращению загрязнения моря с судов 1973 г. с протоколом 1978 г. - М.: ЦРИА Морфлота, 1981.