Спасательный нефтелокализационный комплекс

 Трудно переоценить значение нефти в развитии человечества. Потребление исключительно ценного сырья с каждым годом всё возрастает. Одним из основных видов транспортировки нефти (помимо трубопроводного) является танкерный. Огромные левиафаны, порой длиной до 416 м, доставляют миллионы баррелей нефти в год. Но далеко не все потребители осознают ту опасность, которой подвергается флора и фауна прибрежных районов. И только жуткие катастрофы танкеров время от времени напоминают нам об этом.Главной причиной аварий танкеров, помимо чисто человеческого фактора (столкновение судов, посадка на камни и т.д.) является несовершенство конструкции самих судов, выполненных по традиционным судостроительным нормам. Правда, существуют отдельные конструкции танкеров с двойным дном и многосекционными танками, но их количество явно недостаточно. Дело в том, что более надёжная конструкция требует утяжеления судна, уменьшения его валовой вместимости и увеличения почти вдвое стоимости. Более низкая рентабельность заставляет судовладельцев по прежнему отдавать предпочтение «лёгким» танкерам. Экологические требования безопасности просто-напросто попираются в угоду прибыли, а законодательство почти всех стран-судовладельцев не способствует разрешению данной проблемы, т.к. порт приписки зачастую находится в оффшорных зонах «перчаточных» стран типа Либерии.Поэтому катастрофы танкеров были, есть и будут. Причём, во всё большем количестве и с всё более ужасающими последствиями. Помимо технического совершенствования самих танкеров, необходимо подумать о быстрой локализации и обезвреживании тех нефтяных пятен (разливов), которые неизбежны при авариях.Решающим, на мой взгляд, является время реагирования на аварию, поскольку чем раньше судно-спасатель прибудет на место катастрофы и начнёт её локализацию, тем меньший вред окружающей среде будет нанесён и тем легче будет проведение дальнейших операций по сбору нефти.Традиционные водоизмещающие морские суда-спасатели имеют скорость хода не более 15-20 узлов (25-35 км/ч), которая значительно снижается при увеличении волнения моря.Если танкер терпит бедствие на удалении в 500-800 км от ближайшего судна-спасателя, то помощь в лучшем случае подоспеет не раньше чем через сутки, а при штормовой погоде - и того больше. За это время нефтяное пятно растечётся на несколько десятков километров от места аварии, делая утилизацию всей вытекшей нефти весьма трудоёмким и дорогостоящим мероприятием.Из всех других известных альтернативных транспортных средств практически не подходит ни одно: у подводной лодки - малая скорость хода, у самолётов (гидросамолётов) и вертолётов - невозможность полноценно работать на воде (не говоря уже о себестоимости), СВП - относительно низкая скорость и мореходность и сложность утилизации нефти в связи с особенностями движителя, СПК и глиссирующие катамараны - относительно низкая скорость движения и мореходность. Все означенные выше транспортные средства страдают одним общим недостатком - невозможностью принятия на борт сколь-нибудь серьёзного количества нефти (нескольких тысяч тонн).Для разрешения возникших противоречий я предлагаю использовать симбиоз двух летательных аппаратов: военно-транспортного самолёта средней грузоподъёмности (10-20 т) и экраноплана, способного также работать на воде. Что из этого может получиться? Посмотрим...За основу взят проект экраноплана, выполненный ещё в 1973 году французскими специалистами М.Еберсольтом и Л.П.Унтерштеллером. Разработанный ими экраноплан типа «летающее крыло» имеет дугообразную, переменной кривизны форму крыла с консолями (относительная толщина с=7,3 %) и подводные крылья, установленные в оконечностях поплавков аппарата (для существенного облегчения выхода аппарата на расчётный режим полета). ТТХ экраноплана-спасателя следующие:Длина, м                                                                            31Размах, м                                                                           20Масса, т                                                                             33Полезная нагрузка, т                                                         10 (в т.ч. 3 т CnHn)Мощность энергетической установки, л.с.                       2 х 1.500Скорость полёта, км/ч                                                       250Дальность полёта, км                                                        1.300 км.Экраноплан по сути представляет собой высокоскоростную плавучую платформу с набором рабочего технологического оборудования для выполнения спасательных работ, сочетающий в себе достоинства как воздушного транспорта (самолёта), так и водного (водоизмещающее судно, катамаран). Выбор схемы «летающее крыло» обусловлен тем, что между двумя поплавками экраноплана (обладающего, к тому же, повышенной остойчивостью) легко создать посредством отжимающихся гидроцилиндрами от внутренних стенок поплавков платин-скребков пологий конус, что увеличит концентрацию нефти в кормовой части аппарата во время его движения. Подбор нефти с воды осуществляется вращающимся барабаном с губчатой поверхностью и отжимом нефти в специальную промежуточную ёмкость либо непосредственным отсосом нефти из танкера (разлома) по длинному шлангу.Вся особенность работы экраноплана-спасателя заключается в том, что он не является носителем собранной им же нефти. Это кардинально снижает массогабаритные требования к аппарату. Собрав нефть с поверхности воды, экраноплан перекачивает её в лёгкие пластиковые мешки (биг-бэги), армированные капроновой сеткой, с узкой заливной горловиной ёмкостью по 100-150 м3 и спускает их на воду (нефть, как известно, легче воды). Мешки можно связать длинным фалом и снабдить каждый радиомаяком. Через несколько суток после аварии, когда к месту катастрофы подойдут танкеры, они выловят мешки с нефтью и опорожнят их. Следует заметить, что полузатопленные эластичные мешки должны хорошо противостоять штормовой погоде. В случае аварии вблизи побережья, каждый мешок в отдельности можно отбуксировать катером или лодкой в укромную бухту и переждать шторм или утилизировать.Средний тоннаж стандартного танкера составляет порядка 100.000 т сырой нефти, а количество танков - около 10. Получается, что при наиболее типичной аварии - посадка судна на мель и разгерметизация 1-2 танков - экраноплану-спасателю придётся иметь дело с 10-20 тыс. т нефти. Для этого потребуется 100-200 мешков и насос производительностью до 10.000 л/мин (при откачке нефти непосредственно из пробоины в течении суток) с номинальной мощностью порядка 500 л.с. При массе каждого мешка в 50 кг общий вес пакета на 200 мешков может достигать 10 т. Разумеется, что экраноплан не сможет самостоятельно доставить к месту проведения спасательных работ такое количество тары. Вот для этих целей и служит военно-транспортный самолет с задним грузовым люком-аппарелью. Через некоторое время после вылета экраноплана (из-за разности в скорости полёта) самолёт доставляет на место аварии контейнеры с необходимым снаряжением. Это могут быть понтоны с упакованными мешками для нефти, боновые заграждения, спасательные шлюпки, платформы с дополнительным насосным оборудованием и т.д. Способ сброса платформ - как на парашютах, так и с нулевой высоты прямо на воду рикошетом.Идея использования «биг-бэгов» для первичной «консервации» нефти наводит меня на мысль, что их использование возможно и самим танкером в случае аварии для закачки нефти в мешки прямо в проблемных танках (без спуска мешков на воду). Если корпус сильно повреждён и есть опасность, что «биг-бэги» могут порваться об острый и рваный металл, то тогда необходимо сплавлять мешки за борт. И условия для этой операции - идеальные (постоянное наличие любого количества мешков, мощные стационарные насосы, нулевое время реагирования, повторное использование аварийной ёмкости).Для проведения спасательных работ в названных выше объёмах для экраноплана необходимо следующее технологическое оборудование:1. Автономный ТВД мощностью 1.000-1.200 л.с.2. Главный гидронасос с приводом через редуктор от автономного ТВД (для привода всего технологического оборудования).3. 2 гидродвигателя мощностью по 250 л.с. для привода двух водомётов рабочего хода экраноплана на воде.4. Один гидродвигатель привода нефтяного насоса мощностью 500 л.с. и производительностью 10.000 л/мин.5. Гидропривод нефтезаборного комплекса (барабан, конус, насос).6. Крекинг-установка для переработки части нефти в топливо для ТВД экраноплана (автономного и маршевых) с использованием энергии и температуры выхлопных газов ТВД.7. Хвостовая кран-балка, необходимая для подъёма из воды пакетов с мешками и спуска на воду наполненных нефтью мешков, а также для подъёма и спуска на воду лодок.8. 2 надувные лодки с жёстким днищем и подвесными моторами. Служат для непосредственной разведки места аварии, спасения людей, транспортировки платформ с мешками и боновыми заграждениями от места приводнения к экраноплану, доставки всасывающего гофрошланга закачки нефти от экраноплана к танкеру (до 100 м).9. 1-2 управляемые миниторпеды с пенополиуретановым генератором. Служат для частичной закупорки разломов корпуса танкера саморасширяющейся пробкой.На месте проведения спасательных работ наиболее целесообразно использовать две спарки (2 экраноплана + 2 самолёта). Когда первый экраноплан занимается только откачкой нефти из танкера, второй экраноплан ходит кругами вокруг танкера, собирая нефть с поверхности воды и не давая расширяться нефтяному пятну, локализуя тем самым загрязнение до подхода основных сил. Малая масса и осадка экранопланов позволяет им работать на малой глубине, вблизи побережья и на рифах, там, где не смогут работать большие суда. «Законсервировав» нефть в мешки, надувные лодки выводят их на глубоководье, где нефть перекачивается в танкеры.Экипаж экраноплана-спасателя ориентировочно должен состоять из двух лётчиков-капитанов, штурмана, двух механиков-операторов технологического оборудования, шести аквалангистов-монтажников, доктора. Итого: 12 человек.Симбиоз экраноплана и транспортного самолёта позволяет достичь того технологического качества (по эффективности и оперативности), которое в принципе невозможно для любых других современных универсальных судов. Разделение спасательных работ на отдельные конечные операции (экраноплан - доставка рабочего оборудования и утилизация нефти, самолёт - доставка грузов для выполнения утилизационных работ и танкеры - вывоз «законсервированной» нефти), создаёт технологический конвейер, повышающий качество проведения спасательных работ на несколько порядков.Авиационно-спасательные мини-базы целесообразно размещать вдоль морского побережья с интервалом в 500-700 км. На мой взгляд, общее количество спарок (экраноплан + самолёт) для обслуживания большинства танкерных магистралей (а также для иных спасательных работ) должно составлять 20-25 штук, а общая стоимость проекта (при средней цене на самолёт или экраноплан в 10 млн. $) – 400 млн. $. Сумма очень значительная, но достаточно вспомнить, что только одна авария танкера у берегов Аляски в 198.. году принесла прямых и косвенных убытков (по разным оценкам) до 500 млрд. $.                       /"ТРАКТАТЪ об уменьшении энтропии", т.II, тема № 33/

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить