Для очистки акваторий и ликвидации разливов нефти используются нефтесборщики, мусоросборщики и нефтемусоросборщики с различными комбинациями устройств для сбора нефти и мусора.
Нефтесборные устройства, или скиммеры, предназначены для сбора нефти непосредственно с поверхности воды. В зависимости от типа и количества разлившихся нефтепродуктов, погодных условий применяются различные типы скиммеров как по конструктивному исполнению, так и по принципу действия.
По способу передвижения или крепления нефтесборные устройства подразделяются на самоходные; устанавливаемые стационарно; буксируемые и переносные на различных плавательных средствах.
По принципу действия – на пороговые, олеофильные, вакуумные и гидродинамические.
Пороговые скиммеры отличаются простотой и эксплуатационной надежностью, основаны на явлении протекания поверхностного слоя жидкости через преграду (порог) в емкость с более низким уровнем. Более низкий уровень до порога достигается откачкой различными способами жидкости из емкости.
Олеофильные скиммеры отличаются незначительным количеством собираемой совместно с нефтью воды, малой чувствительностью к сорту нефти и возможностью сбора нефти на мелководье, в затонах, прудах при наличии густых водорослей и т.п. Принцип действия данных скиммеров основан на способности некоторых материалов подвергать нефть и нефтепродукты налипанию.
Вакуумные скиммеры отличаются малой массой и сравнительно небольшими габаритами, благодаря чему легко транспортируются в удаленные районы, но они не имеют в своем составе откачивающих насосов и требуют для работы береговых или судовых вакуумирующих средств. Большинство этих скиммеров по принципу действия являются также пороговыми.
Гидродинамические скиммеры основаны на использовании центробежных сил для разделения жидкости различной плотности – воды и нефти. К этой группе скиммеров также условно можно отнести устройство, использующее в качестве привода отдельных узлов рабочую воду, подаваемую под давлением гидротурбинам, вращающим нефтеоткачивающие насосы и насосы понижения уровня за порогом, либо гидроэжекторам, осуществляющим вакуумирование отдельных полостей. В этих нефтесборных устройствах также используются узлы порогового типа.
Нефтесборные системы предназначены для сбора нефти с поверхности моря во время движения нефтесборных судов, т.е. на ходу. Эти системы представляют собой комбинацию различных боновых заграждений и нефтесборных устройств, которые применяются также и в стационарных условиях (на якорях) при ликвидации локальных аварийных разливов с морских буровых или потерпевших бедствие танкеров.
По конструктивному исполнению нефтесборные системы делятся на буксируемые и навесные.
Буксируемые нефтесборные системы для работы в составе ордера требуют привлечения таких судов, как: буксиры с хорошей управляемостью при малых скоростях; вспомогательные суда для обеспечения работы нефтесборных устройств (доставка, развертывание, подача необходимых видов энергии); суда для приема и накопления собранной нефти и ее доставки.
Навесные нефтесборные системы навешиваются на один или два борта судна. При этом к судну предъявляются следующие требования, необходимые для работы с буксируемыми системами: хорошее маневрирование и управляемость на скорости 0,3-1,0 м/с; развертывание и энергообеспечение элементов нефтесборной навесной системы в цикле работы; накопление собираемой нефти в значительных количествах.
К специализированным судам для ликвидации аварийных разливов ННП относятся суда, предназначенные для проведения отдельных этапов или всего комплекса мероприятий по ликвидации разлива нефти на водоемах.
По функциональному назначению их можно разделить на следующие типы: нефтесборщики – самоходные суда, осуществляющие самостоятельный сбор нефти в акватории; бонопостановщики – скоростные самоходные суда, обеспечивающие доставку в район разлива нефти боновых заграждений и их установку; универсальные – самоходные суда, способные обеспечить большую часть этапов ликвидации аварийных разливов ННП самостоятельно, без дополнительных плавтехсредств.
Все собранные при ликвидации аварии нефтепродукты и нефтеводяная смесь собираются либо в танкер, либо в специальную емкость, которая в последующем отправляется на переработку.
В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 27 мая 2005 года "О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций", Минтрансом России должны быть созданы функциональные подсистемы организации работ по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов с судов и объектов независимо от их ведомственной и национальной принадлежности как в море, так и на внутренних водных путях.
Для функционирования подсистемы в море приказом Минтранса России создано федеральное государственное учреждение "Государственная морская аварийная и спасательно-координационная служба Российской Федерации" (ФГУ "Госморспаслужба России"), на которое были возложены организация и проведение на море аварийно-спасательных, судоподъемных, водолазных и экспедиционных буксировочных работ, включая ликвидацию аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.
Функциональная подсистема организации работ по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на внутренних водных путях с судов до настоящего времени не создана. По этой причине проблемы, относящиеся к сфере действия данной функциональной подсистемы, судовладельцы вынуждены решать самостоятельно.
а фиг.1 изображена секция нефтесборного бонового заграждения, на фиг.2 - поперечное сечение (разрез А-А) заграждения с плавающим приемником.
Нефтесборное боновое заграждение включает соединенные между собой изолированные секции, каждая из которых содержит камеру плавучести 1, соединенную с вертикальным экраном 2, в верхней части которого встроен струйный насос 3, соединенный, например, гибким шлангом 4 с автономным плавающим приемником 5, имеющим приемное отверстие 6 на каждой секции. В нижней части вертикального экрана 2 укреплен трос 7. Струйный насос 3 соединен через напорный рукав 8 трубопровода и сливной рукав 9 трубопровода с судовой или любой иной системой подачи или слива воды.
Заграждение работает следующим образом.
При спуске на воду камера плавучести 1 обеспечивает поддержание на плаву нефтесборного бонового заграждения. Собственная плавучесть автономного плавающего приемника 5 автоматически повторяет профиль водной поверхности и обеспечивает необходимую посадку для возможности захвата нефтепродуктов в приемное отверстие 6. Подача рабочей среды в струйный насос 3 осуществляется через напорный рукав 8 трубопровода. При работе струйного насоса 3 в районе приемных отверстий 6 на секциях будет происходить локальное понижение давления в поверхностном слое воды, что обеспечит направление нефтяного пятна к вертикальному экрану 2, причем интенсивность всасывания нефтяного пятна будет зависеть от избыточного давления (скорости) рабочей жидкости в рукаве 8.
Нефтепродукты, всасываясь в приемное отверстие 6 автономного плавающего приемника 5, не успевают накапливаться достаточно толстым слоем у бонового заграждения. При этом исключается унос нефтепродуктов под низ вертикального экрана 2, что обязательно происходит у обычных боновых заграждений при скоростях течения более 0,5 м/с. Слив смешанного потока нефтесодержащих вод от струйного насоса 3 осуществляется через сливной рукав 9 трубопровода в судовую или любую иную систему подачи или слива воды.
Камеру плавучести и вертикальный экран изготавливают из высокопрочных эластичных нефтестойких материалов. В качестве насоса используются судовые насосы, например струйные пожарные, в качестве рукавов 8, 9 - пожарные рукава.
Предлагаемое нефтесборное боновое заграждение эффективно использовать на судах, перевозящих нефтепродукты, эксплуатирующихся на внутренних водоемах с высокими скоростями течения. При этом для спуска и подъема боновых заграждений используют судовые механизмы и швартовные устройства судов. Для подтягивания тросом 7 бонового заграждения относительно судна используют брашпиль и шпиль швартовных устройств судна и тросовую систему судна, один конец которой соединяют с тросом 7 в нижней части вертикального экрана 2 и наматывают на шпиль судна, а другой конец троса 7 в нижней части другой стороны вертикального экрана 2 наматывают на брашпиль судна.