Требования к предотвращению загрязнения атмосферы с судов

Требования к предотвращению загрязнения атмосферы с судов изложены в Приложении VI Конвенции МАРПОЛ-73/78.

В процессе эксплуатации судовой энергетической установки в атмосферу происходит выброс отработанных газов, из которых наибольшую опасность по токсичности представляют окислы азота (NOv) и серы (SOx). Окислы азота оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека, вызывая кислова-ние, образование озона, накопление нитратов.

При сжигании топлив с высоким содержанием серы в двигателях возникает ряд отрицательных явлений, таких как коррозия и интен-зз

сивное изнашивание втулок цилиндров, шеек коленчатого вала, подшипников; отложение нагара в зоне поршневых колец, на головке и тронке поршня, в выпускных окнах и каналах выпускных клапанов; истощение масляной пленки зеркала цилиндра и пр.

Кроме того, выбросы окислов азота и серы являются причиной кислотных дождей. Попадая в состав дождевых капель, они осаждаются на поверхность воды и почвы, отравляя все живое.

В связи с этим в соответствии с Приложением VI вводятся ограничения на предельно допустимое содержание окислов азота в отработанных газах двигателя (табл. 2.2) и содержание серы в топливе, сжигаемом в судовых дизелях (рис. 2.3).

Таблица 2.2

Предельные нормы выбросов 1М0Х, г/кВт-ч

Частота вращения п, об/мин

Дизель судна постройки с 01.01.2000 г. до 01.01.2011 г.

Дизель судна постройки 01.01,2011 г. или после этой

даты

Дизель судна постройки 01.01.2016 г. или после этой даты (в пределах районов контроля выбросов 1ЧОх)

п < 130

17,0

14,4

3,4

130 < лг < 2000

45 • я(~0>2)

44. „(-о,23)

9 * ^,2)

п > 2000

9,8

7,7

2,0

Контроль осуществляется с помощью газоанализаторов.

Любая бункеровочная операция должна заканчиваться подписанием бункерной накладной, в которой обязательно указываются наименование поставленного нефтепродукта, его количество, плотность и содержание серы в процентах по массе. Бункерная накладная хранится не менее 3 лет. Кроме того, в течение бункеровки должны быть отобраны три представительные пробы по возможности капельным методом. Емкость для пробы должна составлять не менее 400 мл и быть заполненной на 90 ± 5% вместимости, опечатана и снабжена этикеткой. Проба сохраняется не менее 1 года.

Снижение окисов азота (N0^) осуществляется следующими путями.

  • 1. Оптимизация угла опережения впрыска топлива. Его уменьшение приводит к снижению окислов азота, но влечет за собой увеличение удельного расхода топлива.
  • 2. Снижение максимальной температуры цикла.
  • 3. Повышение давления впрыска топлива. Увеличение числа сопловых отверстий распылителя форсунки с одновременным уменьшением их диаметра приводит к более однородному распыливанию топлива и улучшению смесеобразования, в результате чего содержание окислов азота падает.
Максимальное среднее содержание серы в жидком топливе, поставляемом для использования на судах

Рис. 2.3. Максимальное среднее содержание серы в жидком топливе, поставляемом для использования на судах

  • 4. Изменение параметров надувочного воздуха. Уменьшение температуры надувочного воздуха с одновременным увеличением его давления и коэффициента избытка воздуха приводит к снижению выбросов окислов азота.
  • 5. Оптимизация формы камеры сгорания с целью получения максимально однородной смеси.
  • 6. Применение рециркуляции (перепуска) части отработавших газов через охладитель во впускной трубопровод. Продуктивность использования способа объясняется тем, что в уходящих газах содержится водяной пар, имеющий большую теплоемкость, чем воздух. В результате происходит уменьшение температуры пламени внутри камеры сгорания и тем самым снижение выбросов окислов азота.
  • 7. Использование водотопливной эмульсии (ВТЭ). Содержащиеся в топливе частицы воды при прогреве в цилиндре превращаются в паровые пузырьки, мгновенно дробящие топливные капли на мельчайшие частицы, которые, перемешиваясь с кислородом воздушного заряда, ускоренно сгорают. Добавление к топливу 5—10% воды ускоряет процесс сгорания в 5—6 раз. В результате сокращается расход топлива и содержание выбросов окислов азота и серы. Для приготовления ВТЭ используются смесители-диспергаторы различной конструкции (дроссельные, ультразвуковые, кавитационные, ротор-но-пульсационные и т.д).
  • 8. Предварительная обработка топлива. В современных системах топливоподготовки для улучшения качественных характеристик тяжелых сортов топлива применяются гомогенизаторы — аппараты для получения однородных мелкоизмельченных смесей. В процессе обработки топлива в гомогенизаторах балластно-негорючие соединения (смолы, желеобразные сгущения, механические примеси), входящие в его состав, разрываются под воздействием ультразвуковых колебаний, измельчаются и интенсивно перемешиваются в топливе вихревым потоком. Это приводит к уменьшению вязкости топлива, температуры вспышки, уменьшению нагарообразования, сокращению выбросов окислов азота и серы.
  • 9. Применение многофункциональных присадок к топливу, обеспечивающих снижение образования вредных веществ.
  • 10. Применение нейтрализаторов для очистки выхлопных газов. При использовании данного метода выпускные газы смешиваются с аммиаком перед пропусканием через катализатор при температуре около 400 °С. В катализаторе окислы азота преобразуются в N2 и водяной пар, что позволяет снизить содержание окислов азота на 95%.
  • 11. Перевод работы двигателя на природный газ. Однако данный способ требует значительных затрат на модернизацию двигателя (так, увеличение стоимости даже незначительной модификац ии дизеля средней мощности по сравнению с базовой может достигать полумиллиона рублей и более).

На сегодняшний день самыми эффективными малозатратными, не требующими значительной модернизации самого двигателя, являются следующие методы: очистка отработавших газов, их рециркуляция, предварительная обработка топлива и применение ВТЭ.

Вводится ограничение на использование главных двигателей в акваториях портов. Судно, как правило, буксируется к причалу и выводится на внешний рейд с помощью буксиров.

В соответствии с Приложением VI использование озоноразрушающих веществ в новых системах и установках не допускается. К таким веществам относят: хлорфторуглероды (ХФУ); гидрохлорфтор-углероды (ГХФУ); галлоны (состоящие из метилбромида, четыреххлористого углерода, метилхлороформа). Указанные вещества, попадая в стратосферу, распадаются, и освободившиеся атомы хлора или брома разрушают озоновый слой.

В настоящее время установлен запрет на производство и применение озоноразрушающих хладагентов, таких как R1 1, R12, R502.

Судно должно иметь следующие документы.

  • 1. Международное свидетельство о предотвращении загрязнения воздушной среды (International Air Pollution Prevention Certificate — IAPPCertificate). Форма свидетельства приведена в Приложении 7.
  • 2. Международное свидетельство по предотвращению загрязнения воздушной среды двигателем (Engine International Air Pollution Prevention Certificate — El APP Certificate).
  • 3. Сертификаты на устройства очистки выхлопных газов и газоанализаторы (могут быть включены в IAPPCertificate).

В соответствии с Приложением VI каждое новое судно или существующее судно, подвергшееся значительному переоборудованию, должны иметь Международное свидетельство об энергоэффективности (International Energo Efsscienty CertificateI EE Certificate) и план управления энергоэффектвностью судна (Ship Energy Efficiency Management Plan — SEEMP). Требования по энергоэффективности судов введены с 1 января 2013 г.

В данных документах приводятся достижимый (К ) и требуемый (К,.) конструктивные коэффициенты энергоэффективности (ККЭЭ), единицей измерения которых является граммы С02/(тонно-миля).

При этом должно обеспечиваться Кд < Кт

Достижимый ККЭЭ вычисляется конкретно для каждого судна на основании информации, содержащейся в технической документации по ККЭЭ, в которой указан процесс его вычисления.

Требуемый ККЭЭ определяется по нижеприведенным рекомендациям:

Кт = (1 -X/IQ0) • Б,

где Б — базовая линия; X — понижающий фактор, указанный в табл. 2.3.

Значение понижающего фактора X (в процентах) по отношению к базовой линии

Таблица 2.3

Тип судна

Размеры

(дедвейт)

Этап 0

01.01.2013 г. — 31.12.2014 г.

Этап 1

01.01.2015 г. — 31.12.2019 г.

Этап 2

01.01.2020 г. — 31.12.2024 г.

Этап 3 01.01.2025 г. и далее

Нава

лочное

судно

20 000 т и более

0

10

20

30

10 000— 20 000 т

не применимо

0-10*

0-20*

0-30*

Газовоз

10 000 т и более

0

10

20

30

2000-10 000 т

не применимо

0-10*

0-20*

0-30*

Танкер

20 000 т и более

0

10

20

30

4000-20 000 т

не применимо

0-10*

0-20*

0-30*

Контей

неровоз

15 000 т и более

0

10

20

30

10 000-15 000 т

не применимо

0-10*

0-20*

0-30*

Тип судна

Размеры

(дедвейт)

Этап 0

01.01.2013 г. — 31.12.2014 г.

Этап 1

01.01.2015 г. — 31.12.2019 г.

Этап 2

01.01.2020 г. — 31.12.2024 г.

Этап 3 01.01.2025 г. и далее

Суда для перевоз-

ки генеральных грузов

15 000 т и более

0

10

15

30

  • 3000—
  • 15 000 т

не применимо

0-10*

0-15*

0-30*

Рефри-

жера-

торное

судно

5000 т и более

0

10

15

30

3000— 5000 т

не применимо

0-10*

0-15*

0-30*

Комби-ниро-

ванное

судно

20 000 т и более

0

10

20

30

4000-20 000 т

не применимо

0-10*

0-20*

0-30*

* Понижающий фактор подлежит линейной интерполяции между двумя значениями в зависимости от размеров судов. Нижнее значение понижающего фактора должно применяться к судам меньших размеров.

Значение базовой линии определяется как

Б = ab~c,

где b дедвейт судна, awe — соответственно поправочные коэффициенты; представлены в табл. 2.4.

Параметры для определения базовых линий для судов различных типов

Таблица 2.4

Тип судна

a

Ь

с

Навалочное судно

961,79

дедвейт судна

0,477

Газовоз

1120,0

дедвейт судна

0,456

Танкер

1218,80

дедвейт судна

0,488

Контейнеровоз

174,22

дедвейт судна

0,201

Суда для перевозки генеральных грузов

107,48

дедвейт судна

0,216

Рефрижераторное судно

227,01

дедвейт судна

0,244

Комбинированное судно

1219,00

дедвейт судна

0,488

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >