Системы очистки балластных вод: опыт СКФ - Морские вести России

Системы очистки балластных вод: опыт СКФ

20.06.2018

Морской транспорт

Системы очистки балластных вод: опыт СКФ

Проблема распространения инвазивных видов живых организмов, путешествующих в балластных водах, общеизвестна. «Совкомфлот» начал искать пути решения этой проблемы заранее, когда еще не было ясно, кто из производителей систем очистки балластных вод будет одобрен. Благодаря этому сейчас мы ушли далеко вперед в этом вопросе, но процесс установки необходимого оборудования на судах оказался довольно непростым. Об опыте компании рассказывают директор флота «СКФ Менеджмент Сервисиз (Кипр)» кандидат технических наук Олег Калинин и суперинтендант Сергей Минаков.

По материалам газеты «Вестник СКФ»

Законодательство

Международная конвенция по контролю и управлению судовыми балластными водами и осадками ИМО была одобрена в 2004 году и вступила в силу в сентябре 2017 года. К этому моменту документ ратифицировали 66 стран, на долю которых приходится 75% мирового торгового тоннажа.

Чтобы соответствовать требованиям конвенции, судовладельцам необходимо выполнить ряд условий, одним из которых является установка на судах систем управления балластными водами (СУБВ).

В середине 2017 года, за два месяца до вступления конвенции в силу, состоялась 71-я сессия Комитета по охране окружающей среды ИМО, на которой было принято несколько «компромиссных альтернативных поправок». В результате некоторые существующие суда получили послабление: если возобновляющее освидетельствование по предотвращению загрязнения нефтью было выполнено ранее 8 сентября 2014 года, то соответствовать требованиям конвенции необходимо не при первом освидетельствовании после вступления конвенции в силу, а при втором, что дает пять лет отсрочки.

Помимо конвенции в силу также вступили требования Береговой охраны США, регулирующие балластные операции в территориальных водах этой страны. Для получения типового одобрения Береговой охраны США система УБВ должна пройти тестирование в независимой одобренной лаборатории.

Отметим, что установка СУБВ не является обязательной для соответствия стандартам Береговой охраны США. Судовладельцу предоставлены и другие опции: сдавать балласт на береговые системы обработки (или другое судно), использовать в качестве балласта воду из системы коммунального водоснабжения США или Канады либо оставлять балласт на борту судна.

Береговая охрана США предоставляет отсрочку на 18 или 30 месяцев для судов, которые должны быть приведены в соответствие с правилами к декабрю 2018 года. Чтобы получить отсрочку, судовладелец должен доказать, что судно не может к этой дате начать применять ни один из указанных методов очистки балласта.

Рынок СУБВ

Сегодня рынок СУБВ уже достаточно конкурентен. Появляются как улучшенные версии более ранних систем, так и новые СУБВ, которые учитывают опыт эксплуатации продукции других марок.

На рынке доступны несколько десятков СУБВ. Однако лишь шесть из них получили типовое одобрение Береговой охраны США и допущены для использования в территориальных водах этой страны. Еще семь СУБВ находятся на рассмотрении. При этом если постоянная работа в регионе США не планируется, выбор систем будет существенно шире.

В основном работа современных СУБВ строится на одном из пяти принципов:

– обработка балласта ультрафиолетом;

– обработка балласта инертным газом;

– электролиз попутного потока;

– электролиз полного потока;

– впрыск химии (биоцидная система).

За последние годы индустрия морского транспорта накопила опыт водообработки, поэтому на рынке становится доступно все больше информации о надежности систем. Однако в конечном итоге ответственность за работоспособность системы несет сам судовладелец, ведь наличие сертификата одобрения не гарантирует бесперебойную работу системы на всех судах или во всех ситуациях.

Шесть лет подготовки

«Совкомфлот» начал подготовку к переоборудованию судов своего флота за шесть лет до вступления конвенции в силу. Хотя основу флота компании составляют нефтеналивные танкеры и танкеры-продуктовозы, все они различаются и по конструкции, и по району плавания. Возможность выбора единой СУБВ для всех типов судов отсутствует.

Специалисты группы «Совкомфлот» провели тщательную оценку всех доступных на рынке технологий и определили производителей, с которыми продолжили переговоры. Также был проведен анализ работы судов в зависимости от условий фрахта и определены те, на которые монтаж СУБВ желателен при ближайшем плановом доковании, чтобы не ограничивать район и режим работы.

По результатам этой подготовительной работы к 2018 году на танкеры разных типов и конструкций были установлены свыше двух десятков систем, и это в дополнение к новостроям, которые были оснащены СУБВ уже на верфи.

Перед подготовкой каждого проекта проводилось трехмерное сканирование тех частей судна, которые считались пригодными для установки СУБВ и ее компонентов. На базе трехмерной модели разрабатывалась предварительная компоновка нескольких систем, после чего компания делала окончательный выбор и начиналась проработка детального проекта и спецификации на работы.,

Влияние конструктивных особенностей судна

В первую очередь выбор СУБВ ограничен теми моделями, которые конструкция судна позволяет физически установить на борту.

Для танкеров одним из критериев «отсева» является наличие сертифицированного оборудования для установки в опасных зонах (взрывозащищенное исполнение).

Далее необходимо оценить реальные возможности электростанции: основная обработка балластных вод происходит при выгрузке – и без того самом энергоемком процессе на танкере. Если в качестве грузовых и балластных насосов применяются электрические приводы, свободной мощности может и не быть.

При оценке энергопотребления СУБВ нужно помнить, что предоставленная производителем информация может требовать уточнения. Если принцип действия системы зависит от свойств воды, энергопотребление часто указывается из расчета идеальных условий, хотя при работе в регионе с другими свойствами воды (низкая соленость, низкая температура, мутная вода и т.д.) энергопотребление некоторых типов систем будет расти.

Оценим энергопотребление различных типов СУБВ на примере условного танкера с балластными насосами суммарной производительностью 2 тыс. куб. м/ч. Меньше всего энергии будет потреблять биоцидная система – около 10 кВт. Этот уровень не зависит от свойств воды, поэтому система может серьезно рассматриваться для установки на суда с маломощной электростанцией.

Система обработки инертным газом также не зависит от свойств воды и имеет постоянное энергопотребление около 70 кВт (однако следует помнить о потреблении топлива газогенератором). УФ-системы в нормальных условиях будут «съедать» 100-150 кВт. Энергопотребление электролизной системы полного потока напрямую зависит от солености подаваемой воды: чем ниже соленость, тем выше энергопотребление. При уменьшении солености до 1 PSU требуемая мощность достигает 150 кВт и более.

Сложнее всего оценить энергопотребление СУБВ на электролизе малого потока. Эти системы физически не могут работать при соленостях ниже 10-15 PSU, где они потребляют 130-200 кВт, в то время как при нормальных условиях (соленость 36 PSU) потребляемая мощность опускается до 100 кВт и ниже. Влияние на энергопотребление также оказывает температура забортной воды. Важный фактор – наличие места на борту. Даже на танкере типа «суэцмакс» с насосным отделением установить габаритную систему можно только на палубе, в специально сконструированном помещении. Это повлечет за собой замену или модернизацию грузовых насосов или установку бустерного насоса для обеспечения достаточного напора.

Одним из самых слабых мест является фильтрующее оборудование. Его установка требует наибольшего объема модернизации балластной системы.

Монтаж

Опыт показывает, что при необходимости любая система может быть установлена на любом судне, вопрос лишь в объеме и стоимости сопутствующей модернизации. Поэтому так важно с самого начала анализировать предложенные производителем СУБВ чертежи установки и требования к монтажу.

Как правило, для установки СУБВ не требуется докование, однако обойтись без вывода судна из эксплуатации не удастся – по крайней мере в случае с крупными танкерами. Большинство сварочных и монтажных работ должно производиться в так называемых опасных зонах, и без полной или частичной дегазации танкера осуществить их невозможно.

При установке компонентов системы в насосном отделении не всегда удается смонтировать их рядом – не хватает места. Тогда приходится располагать их по вертикали. При этом зачастую необходимо вскрывать палубу, чтобы доставить габаритные элементы СУБВ в насосное отделение.

Важно помнить о совместимости выбранных материалов и СУБВ. Например, выбор материалов для трубопроводов подачи обеззараживающей смеси в системах попутного потока (как биоцидных, так и электролизных) ограничен из-за агрессивности среды.

При установке СУБВ биоцидного типа необходимо выбрать место для контейнеров с химикатами. Желательно, чтобы это место было доступно для обслуживания судовым краном. Обычно на танкерах подходящее место имеется в районе фальштрубы.

Эксплуатация

Эксплуатационные критерии базируются на операционном профиле судна. Некоторым СУБВ требуются химикаты – нужно гарантировать снабжение судна биоцидами. В некоторых системах время обработки воды (или самораспада окислителей) может составлять до трех дней. Такие СУБВ не подходят для судов, работающих на коротком плече.

Некоторые СУБВ не могут работать в пресной воде и в воде с низкой соленостью. Решение – заранее запасать соленую воду в специальном танке, что, конечно, сильно усложняет процесс планирования. В качестве альтернативы можно устанавливать дополнительный рассольный танк.

Еще один важный фактор – удобство системы для экипажа. В идеальном случае СУБВ не должна требовать вмешательства во время работы, включаться одной кнопкой, автоматически подстраиваться под балластную систему. Пока такое управление доступно далеко не во всех системах.

Для балластировки в критических ситуациях существует конструктивно заложенная возможность обойти систему. Однако после вступления конвенции в силу делать это стало труднее. Если балласт не был обработан при взятии на борт (из-за неисправности системы или неподходящих свойств воды), его необходимо обработать во время перехода (некоторые технологии это позволяют) или полностью сменить в рейсе, обработав уже новый балласт. Если переход короткий или погода штормовая, сделать это непросто.

Бюджет

Стоимость СУБВ неразумно высока, а эксплуатационные расходы, как правило, значительны. Это особенно чувствительно на фоне снижения фрахтовых ставок. Говорить об окупаемости СУБВ (за очень малым и довольно условным исключением) невозможно.

Для танкера с балластными насосами суммарной производительностью 2 тыс. куб. м/ч закупочная стоимость СУБВ колеблется в диапазоне $500-700 тыс. (зависит от выбранной технологии водообработки). Если суммарная производительность балластных насосов танкера достигает 5 тыс. куб. м/ч (это суда типоразмеров «афрамакс» и «суэцмакс»), стоимость СУБВ возрастет вдвое, а то и больше. Расходы на установку оборудования также значительны и порой превышают полную стоимость самой системы.

Также важно учесть постоянные расходы на эксплуатацию СУБВ. Например, некоторые типы СУБВ требуют менять фильтры каждые 5-7 лет, стоимость каждого фильтра составляет около $6 тыс., для системы производительностью 5 тыс. куб. м/ч необходимо 8 таких элементов. Помимо этого, большинство видов СУБВ требуют существенного расхода топлива (напрямую или для производства электроэнергии). Исключение – биоцидные системы, однако сэкономить на них сложно, ведь сами химикаты тоже стоят дорого. Например, на обработку 65 тыс. куб. м воды придется потратить около $7 тыс., что сопоставимо с расходами на работу УФ-системы, которая потребляет электроэнергию в полном объеме.

Еще одна статья расходов – получение одобрения классификационного общества.

Для получения типового одобрения Береговой охраны США также потребуется дополнительно оплатить тестирование системы в независимой лаборатории. По словам некоторых производителей, эта процедура стоит около $3 млн.

Сроки

Один из определяющих факторов – время изготовления системы, сейчас оно занимает примерно 4-6 месяцев. Около месяца отнимает доставка крупногабаритных компонентов СУБВ к месту монтажа.

Параллельно с изготовлением системы необходимо разработать проектную документацию для Регистра и судоремонтного предприятия, которое будет устанавливать СУБВ на судно. Ее подготовка может занять до трех месяцев. Эту работу может выполнить либо производитель системы, либо само судоремонтное предприятие, либо взятая на подряд независимая инженерная компания, либо штатное конструкторское бюро судовладельца. Мы выбрали работу с подрядчиком, который сопровождает весь проектный цикл от сканирования и теоретической проработки проекта до наблюдения за монтажом на судне. Помимо этого, несколько месяцев требуется на одобрение проекта Регистром.

Таким образом, практический опыт «Совкомфлота» подтверждает, что установка СУБВ – это долгий и трудоемкий процесс. Остается надеяться, что эти усилия реально позволят защитить морские экосистемы.

Морские вести России №6 (2018)

ПАО СКФ
Газпромбанк
Camco
МТ Групп
Специальный выпуск журнала Морской флот
Алюминий в судостроении
Круглый стол «Судовые ЛКМ и покрытия. Современный рынок и перспективы»
Международная научно-практическая конференция «Автономное судовождение: проблемы и решения (MASS-2021)»
6MX

Нас поздравляют

Газета Морские вести России 25 лет

Нас поздравляют

Журнал Морской флот 135 лет
Журнал Транспортное дело России
НЕВА-2021

08.09.2021

Морской транспорт

26.08.2021

Морской транспорт

10.08.2021

Морской транспорт