Ожиганов Ю.Г., Макарова С.О., Дулов А.В.

Севастопольский национальный технический университет

Экологически безопасная присадка для гидроабразивной очистки морских судов в доке

Загрязнение акваторий, вблизи которых расположены судоремонтные заводы, продуктами очистки очень велико. Представление о масштабах этого загрязнения может дать тот факт, что масса продуктов очистки подводной части танкера грузоподъемностью 150 тыс. тонн может превышать 100 тонн (ракушки, абразивный материал, старые покрытия). Содержащиеся в этих продуктах разлагающиеся морские организмы и водоросли, токсичные остатки старых лакокрасочных покрытий представляют собой серьезную угрозу для водной среды.

Подводная часть стального корпуса нуждается в обработке каждые 1,5 – 3 года. Для очистки используется морская вода, подаваемая из гидроустановок с давлением 400 – 1000 атмосфер. После этого использованная вода и продукты, удаленные с корпуса, попадают в морскую акваторию. Таким образом, в морскую воду попадают токсины из противообрастающей краски, представляющие собой окись меди, ацетат меди и другие опасные соединения.

После очистки морской водой металлическая поверхность корпуса судна покрывается слоем ржавчины, который впоследствии после окончания ремонта перед окраской приходится удалять, произнося вторичную очистку сухим абразивом. Этот процесс загрязняет окружающую среду пылевидными отходами. Так работают гидронапорные установки типа «Woma», которые используют морскую воду, подаваемую с напором 600 – 800 атмосфер.

Для предотвращения экологической катастрофы решением международной морской организации, сброс токсинов в воду акваторий резко ограничен и составляет не более 4 микрограммов с 1 квадратного метра в сутки. Так как существующие технологии очистки подводной части корпуса не могут обеспечить такой малый уровень загрязнения, а сам процесс невозможно капсулизировать в камерах и изолировать от окружающей среды, то возникает необходимость использования принципиально новых технологий очистки габаритных конструкций.

В этих целях предлагается технология, предусматривающая использование по замкнутому циклу высоконапорной малорасходной струи чистящей жидкости под давлением 600 – 1200 атмосфер. Жидкость представляет собой пресную воду с добавлением специальной присадки, которая является природным, дешевым, экологически чистым, химически неактивным продуктом, не загрязняющим окружающую среду. Его концентрация в воде доходит до 0.5 – 0.8%. Данная присадка после высыхания создает защитный слой на поверхности металла, который препятствует образованию ржавчины. В последствии этот слой не мешает нанесению лакокрасочных покрытий.

Экспериментальная проверка присадки показала, что за счет возросшей абразивности струи эффективность очистки возрастает на 25-З0%, а защита от коррозии осуществляется в течение 30-40 суток.

Предлагаемая присадка:

1. Защищает металл от коррозии, коррозионно-механических разрушений (усталости, растрескивания, кавитационной эрозии) и органических отложений.

2. Позволяет производить окраску по окончанию ремонта без повторной очистки корпуса.

3. Предотвращает образования коррозионных продуктов и осадков различных загрязнений в замкнутых полостях компонентами присадки, обладающими эффективными моющими средствами.

4. Входящие в состав присадки продукты поддерживают определенный интервал РН и не загрязняют окружающую среду.

Для этого было спроектировано специальное устройство, содержащее два твердосплавных сопла малого диаметра, из которых истекают под давлением две струи воды. Сопла закреплены на вращающейся системе. Эффективность очистки резко повышает то, что благодаря вращающейся системе, струи попадают не в отраженную от очищаемой поверхности массу воды, а непосредственно на металл.

Таким образом, устройство для гидроочистки корпуса судна и ёмкость (5 кубометров) для водооборотной системы могут быть установлены на любом из существующих типов доковых манипуляторов для очистки подводных частей корпуса судна. Четырехколесный манипулятор с устройством для гидроочистки может передвигаться на пневмоходу, гусеничном ходу или по рельсовым направляющим путям. Использование последнего варианта более предпочтительно, так как становится возможным повторение направляющими путями конфигурации корпуса судна и упрощение позиционирования манипулятора относительно очищаемой поверхности.

В результате была разработана технология для экологически чистой и экономически выгодной очистки подводной части корпуса судна с малым расходом воды. При очистке боковой поверхности судна допустимо снижение расхода воды за счет повышения давления и добавления в воду присадки. Расход воды при использовании данного метода уменьшается во много раз, что позволяет при очистке применять пресную воду.

Описанная технология может быть использована не только при очистке корпусов судов, но и при постройке или ремонте резервуаров, мостов, магистральных трубопроводов.

В настоящее время вопросы, связанные с экологией, ставятся на одно из первых мест и являются приоритетом для государства. Поэтому предложенная нами гидродинамическая очистка является актуальным решением многих проблем, связанных с защитой окружающей среды, так как она является экологически чистой.