Описание, типы, структура, применение и восстановление нефтяных бонов

После того как нефть попадает на поверхность воды, она быстро распространяется и дрейфует под действием собственной силы тяжести, ветра, течения и других факторов. Поэтому главная задача при ликвидации аварийного разлива нефти - как можно быстрее принять эффективные меры по борьбе с нефтяным пятном и предотвращению его дальнейшего распространения и дрейфа, чтобы сократить ареал загрязнения акватории и уменьшить степень ущерба от загрязнения. Меры, принимаемые для контроля разлива нефти в пределах небольшой территории и предотвращения его дальнейшего распространения и дрейфа, называются локализацией разлива нефти.
В случае аварии с разливом нефти необходимо принять соответствующие меры по локализации, а также использовать оборудование и материалы для локализации в соответствии с реальной ситуацией. Оборудование и материалы, которые могут быть использованы для локализации разлива нефти, включают природные ресурсы и промышленные изделия. К природным ресурсам относятся стебли кукурузы, солома, бревна и т. д.; к промышленным изделиям - нефтеулавливающие боны, канаты, сети и т. д. В этой главе рассказывается в основном о боновых заграждениях.

В настоящее время на рынке представлено довольно много типов боновых заграждений. Стандарт транспортной отрасли Китайской Народной Республики - Боны для удержания нефти (JT/T2022-2001, далее "Стандарт бонов для удержания нефти") классифицирует боны для удержания нефти как:

1. Прочная плавучая стрела
2. Стрела ограждения
3. Внешняя натяжная штанга
4. Надувная стрела
5. Штанга с береговым уплотнением
6. Огнестойкая стрела

В "Типовом тексте ИМО по обучению действиям при аварийных разливах нефти" боновые заграждения классифицируются на три типа, а именно: боновые заграждения, боновые заграждения и боновые заграждения пляжного типа. В этой главе представлены боновые заграждения в соответствии с классификацией, приведенной в "Типовом тексте ИМО по обучению действиям при аварийных разливах нефти".
Конструкции и применение различных типов нефтяных боновых заграждений не одинаковы. В соответствии с реальной ситуацией, выбор подходящего бонового заграждения и принятие разумных форм развертывания могут действительно выполнять функции бонового заграждения и достигать цели локализации и ликвидации разливов нефти.

Раздел 1: Функции и структурные особенности масляного барьера.

1. Функции нефтяного бума

Функции боновых заграждений можно свести к трем основным: локализация и концентрация, отвод разливов нефти и предотвращение возможных разливов нефти.

1.1 Удержание и концентрация нефтяных разливов

После аварии нефтяное пятно быстро распространяется и дрейфует под воздействием силовых потоков, ветра и других внешних факторов, образуя большую загрязненную территорию. Когда разлив нефти происходит в открытых водах, прибрежных водах или портах, своевременная установка нефтяных барьеров может оперативно контролировать распространение нефтяного пятна. Перетаскивая нефтяные барьеры или уменьшая окружающую территорию, можно собрать нефтяную пленку на меньшей площади для восстановления. Это не только предотвращает распространение нефтяного пятна, но и увеличивает толщину нефтяной пленки, облегчая восстановление или другие виды обработки, как показано на рисунке 3-1.

1.2 Отвод нефтяных разливов

После аварии, связанной с разливом нефти, под воздействием внешних факторов разлитая нефть будет дрейфовать и распространяться в произвольном направлении. Чтобы облегчить операцию по восстановлению или направить разлитую нефть в указанное место, особенно в реках или местах с быстрым течением вблизи берега, чтобы эффективно контролировать направление потока разлитой нефти для облегчения восстановления или предотвратить попадание разлитой нефти в чувствительные зоны, обычно устанавливают нефтяные барьеры в указанном Углу для предотвращения. Как правило, существует две ситуации для отвода нефтяных разливов. Один подход заключается в использовании долгосрочных нефтяных барьеров для размещения, как правило, в местах водозабора, на электростанциях и т. д. Другая ситуация - временная установка нефтяных барьеров. В основном это происходит в случае разлива нефти. В зависимости от конкретных обстоятельств временно устанавливаются нефтяные барьеры для отвода разлитой нефти и направления ее в легко восстанавливаемые зоны или другие зоны, не связанные с чувствительными ресурсами, как показано на рисунке 3-2.

1.3 Предотвращение возможных разливов нефти

Под предотвращением потенциальных разливов нефти обычно подразумевается заблаговременная установка нефтяных барьеров в районах, где могут произойти разливы нефти или где существует риск разлива нефти, исходя из местных водных условий, для предотвращения и борьбы с разливами нефти. Таким образом, при возникновении разлива нефти можно предотвратить его распространение и своевременно принять меры по ликвидации разлива нефти в защитной оболочке. Когда суда выполняют операции по погрузке и разгрузке нефти на причале или перевалке нефти на якорной стоянке, им обычно необходимо заранее установить нефтяные барьеры в соответствии с предписанными требованиями к контролю. Иногда для судов, севших на мель или затонувших, перед их спасением также необходимо провести соответствующую локализацию в соответствии с фактической ситуацией, как показано на рис. 3-3.

2. Структура и показатели эффективности масляного барьера

В настоящее время в мире существует множество производителей боновых заграждений, а также множество типов и форм боновых заграждений. Несмотря на это, базовая структура боновых заграждений во многом схожа и состоит из плавающего корпуса, юбки, натяжных лент, противовесов и шарниров.

• Плавающее тело: Часть, обеспечивающая плавучесть нефтяного барьера. Его функция заключается в использовании воздуха или плавучих материалов для обеспечения плавучести нефтяного барьера, что позволяет ему плавать на поверхности воды. Плавучее тело может быть размещено внутри поверхностного слоя нефтяного барьера или вне его.
• Тело юбки: Относится к непрерывной части нефтяного барьера под плавучим корпусом. Его функция заключается в предотвращении или уменьшении утечки нефти из-под нефтяного барьера.
• Натяжная лента: Относится к длинному ленточному компоненту (цепь, ремень), который может выдерживать горизонтальное растягивающее усилие, приложенное к нефтяному барьеру. В основном он используется для противостояния растягивающему усилию, создаваемому ветром, волнами, приливными течениями и волочением.
• Противовес: Балласт, который позволяет масляному барьеру опускаться и улучшает его характеристики. Он может поддерживать масляный барьер в идеальном состоянии в воде. Обычно он изготавливается из стали или свинца, либо в качестве балласта используется вода.
• Совместные: Устройство, постоянно прикрепленное к нефтяному барьеру и используемое для соединения каждой секции нефтяного барьера или других вспомогательных сооружений.

К показателям эффективности нефтяного барьера обычно относятся свободный борт, осадка, высота, общая высота, вес, общая плавучесть, коэффициент плавучести и прочность на разрыв нефтяного барьера.

• Свободный борт: Минимальная вертикальная высота над ватерлинией нефтяного барьера. Используется для предотвращения или уменьшения разбрызгивания масла поверх масляного барьера.
  Черновик: Минимальная вертикальная глубина поверхностного слоя ниже ватерлинии нефтяного корпуса.
• Высота: Сумма свободного борта и осадки масляного барьера.
  Общая высота: Максимальная вертикальная высота масляного барьера.
• Вес: Общий вес полностью собранной секции масляного барьера, включая стык масляного барьера.
• Общая плавучесть: Вес пресной воды, вытесняемой при полном погружении нефтяного барьера в воду.
• Общий коэффициент плавучести: Отношение общей плавучести к общему весу нефтяного барьера, обычно называемое коэффициентом плавучести. Высокий коэффициент плавучести указывает на то, что нефтяной барьер обладает высокой способностью возвращаться в плавучее состояние после погружения в воду. Эта способность нефтяного барьера к самовосстановлению называется свойством волнообразования. Чем выше коэффициент плавучести, тем сильнее способность к самовосстановлению и тем лучше характеристики волнообразования.
• Прочность на разрыв: Разрывное усилие, при котором масляный барьер разрушается под действием напряжения.

3. Основные компоненты и характеристики масляного барьера

3.1 Масляный барьер занавесочного типа

Как показано на рисунке 3-4, основными компонентами занавесочной нефтяной стрелы являются поплавок, юбка, натяжное устройство, балласт, шарнир и т.д. По типу материала поплавка занавесочные боновые заграждения можно разделить на надувные боновые заграждения и боновые заграждения с твердым поплавком.

(1) Нефтяной барьер занавесочного типа с надувным плавучим корпусом называется надувным нефтяным барьером. По способу надувания надувные боновые заграждения можно разделить на надувные под давлением (см. Рисунок 3-5) и самонадувные (см. Рисунок 3-6). По структуре воздушной камеры надувные боны можно разделить на боны с одной воздушной камерой и боны с несколькими воздушными камерами (длина каждой воздушной камеры составляет от 2 до 4 метров). В настоящее время надувные боновые заграждения отечественного производства, как правило, являются многокамерными. В реальной ситуации многокамерный нефтяной барьер обладает лучшей плавучестью. Даже если одна из воздушных камер будет повреждена, весь нефтяной барьер не затонет, и поэтому он получил более широкое распространение.

(2) Масляный барьер занавесочного типа, заполненный цилиндрической или гранулированной пеной или изготовленный из стальных материалов, называется твердым масляным барьером поплавкового типа. Среди них масляный барьер с плавающим корпусом, изготовленным из стальных жаропрочных материалов, также называется огнеупорным масляным барьером.

Юбка масляного барьера занавесочного типа гибкая и может двигаться относительно самостоятельно.

Натяжная лента масляного барьера занавесочного типа обычно состоит из стальных цепей или стальных канатов, расположенных у нижнего края корпуса юбки. Одновременно эта натяжная лента служит противовесом. Натяжные ленты некоторых нефтяных боновых заграждений занавесочного типа расположены под плавучим корпусом и заменяют нижнюю юбку корпуса. В некоторых боновых завесах вместо натяжных ремней используются армирующие ремни. Например, армирующий пояс в середине барьера из ПВХ служит в качестве натяжного пояса.

Часть противовеса занавесочного типа крепится под юбкой нефтяной стрелы. Противовес обычно представляет собой стальные цепи или чугунные блоки (см. Рисунок 3-7). В некоторых стрелах противовес также находится внутри юбки или подвешен непосредственно под юбкой.

С точки зрения конструкции, нефтяная стрела занавесочного типа обладает следующими характеристиками: Во-первых, он имеет высокое отношение плавучести к весу, обычно от 5:1 до 20:1, и обладает хорошими волноприемными характеристиками. Осадка составляет три пятых высоты стрелы, а свободный борт навесной нефтяной стрелы обычно составляет две пятых ее высоты. Во-вторых, надувные нефтяные стрелы занавесочного типа имеют низкую скорость развертывания, но в сдутом состоянии занимают меньше места и имеют гладкую поверхность, которую легко чистить. Длиннокамерная надувная штанга занавесочного типа легко и быстро надувается, но она чувствительна к проколам и порезам и имеет плохие характеристики волнообразования. В-третьих, с точки зрения места применения, большие надувные боновые завесы подходят для открытых вод, а маленькие - для прибрежных районов, портов и других защищенных вод с меньшей скоростью течения. В-четвертых, по сравнению с надувными боновыми заграждениями, твердые боновые заграждения поплавкового типа имеют высокую скорость развертывания и не чувствительны к проколам, однако они сложны в извлечении, требуют больших трудозатрат и занимают больше места.

3.2 Нефтяная стрела заборного типа

Нефтяная стрела с ограждением (см. Рисунок 3-8) состоит из плавучих корпусов, юбочных корпусов, натяжных ремней, балластных грузов и т.д.

Плавающее тело масляного барьера решетчатого типа обычно сплошное и расположено в виде решетки. Материал юбки в основном изготовлен из стекловолоконной сетки или других жестких материалов. Соединение между плавучими телами осуществляется с помощью гибких перегородок, что делает плавучее движение нефтяного барьера более гибким. Натяжные ленты нефтяного барьера решетчатого типа обычно изготавливаются из ремней или стальной проволоки и размещаются во внутреннем слое нефтяного барьера. Противовесы обычно изготавливаются из стальных канатов, стальных цепей, чугунных блоков и т.д.

В соответствии с формой плавучего корпуса и структурными характеристиками, такими как натяжные ленты, нефтяные барьеры решетчатого типа подразделяются на три типа: центральный плавучий тип, внешний плавучий тип и тип внешней армирующей ленты.

1) Центральное плавучее ограждение нефтяного барьера имеет группу центральных плавучих тел, то есть плавучие тела расположены по обе стороны от центральной линии нефтяного барьера и являются симметричными. Группа плавучих тел обычно состоит из твердых дисков из пенопласта, и этот диск плавучести относительно уменьшает объем хранения нефтяного барьера.

2) Внешнее плавающее ограждение масляного барьера. Плавучий корпус этого типа нефтяного барьера обычно устанавливается с одной стороны нефтяного барьера, также он может быть установлен с обеих сторон нефтяного барьера.

3) Установите внешнее ограждение из армированного пояса, чтобы оградить масляный барьер. Этот вид масляного барьера также бывает двух типов. Один из них заключается в установке армирующей ленты на стороне, обращенной к направлению потока энергии (см. Рисунок 3-9); другой подход заключается в установке армирующих лент с обеих сторон и их креплении к верхней и нижней части нефтяного барьера с помощью стальных канатов.

Характерными особенностями нефтяных заграждений оградительного типа являются: низкий коэффициент плавучести, как правило, от 3:1 до 6:1, плохая волноотбойная способность, и, как правило, они не подходят для открытых морских районов. Свободный борт нефтяного барьера составляет одну треть от общей высоты барьера, а осадка - две трети от общей высоты.

Оно обладает хорошими противоприливными характеристиками и подходит для длительного размещения в относительно закрытых акваториях и реках. Центральное ограждение плавающего типа имеет небольшую площадь контакта с водой, плохие характеристики качания и склонно к скатыванию. Внешнее плавучее ограждение нефтяного барьера имеет большую площадь контакта с водой, что повышает эффективность борьбы с качением, но прочность внешнего плавучего корпуса в воде относительно слабая. Внешний масляный барьер с армированным поясом обладает хорошими противоприливными характеристиками, но его планировка сложна, а армирующий пояс подвержен запутыванию при утилизации. Односторонний армированный сетчатый нефтяной барьер может использоваться только в водах с однонаправленным приливным течением. В целом, этот вид нефтяного барьера прост в изготовлении и имеет относительно низкую стоимость, однако он отличается большим объемом хранения. В качестве материалов для покрытия нефтяного барьера в основном используются резина, ПВХ, полиуретан и т.д.

С точки зрения текущего фактического использования, масляные барьеры занавесочного и заборного типа являются наиболее часто используемыми типами масляных барьеров. Некоторые производители масляных барьеров, основываясь на соответствующих характеристиках масляных барьеров занавесочного и заградительного типа, выпускают масляные барьеры, которые находятся между ними. Поэтому иногда бывает очень сложно строго разграничить масляные барьеры занавесочного и заборного типа.

3.3 Нефтяные боновые заграждения берегового типа

Когда нефтяное пятно распространяется на пляж, обычным бонам трудно оградить его. Поскольку глубина воды меньше, чем осадка нефтяного барьера, велика вероятность его опрокидывания. В районах с высокими и низкими приливами нефтяным барьерам также сложно прикрепиться к земле. На этом этапе следует использовать нефтяной барьер берегового типа, конструкция которого показана на рисунке 3-10.

Пляжный нефтяной барьер обычно состоит из трех независимых трубных полостей, каждая длиной от 10 до 25 метров, образующих единое целое. Одна из трубных полостей расположена сверху, а две другие - снизу, образуя таким образом конструкцию в форме "штыря". Верхняя полость трубы заполнена воздухом, а две нижние полости - водой, что обеспечивает достаточный вес для поддержания нефтяного барьера в герметичном состоянии по отношению к земле или пляжу.

Верхняя полость трубы, заполненная воздухом, является плавающим корпусом этого вида нефтяного барьера, а две нижние полости трубы, заполненные водой, являются юбочными корпусами этого вида нефтяного барьера. Осадка - это вертикальная высота двух нижних трубных полостей после их заполнения водой. Натяжная лента - это конструкционный материал самого нефтяного барьера. Противовесом является вода, заполняющая две нижние трубные полости. В настоящее время нефтяные боновые заграждения берегового типа в основном изготавливаются из полиуретановых материалов.

Как уже упоминалось выше, нефтяной барьер берегового типа имеет довольно уникальную конструкцию. Высота носовой части этого типа нефтяного барьера равна высоте полости трубы, заполненной газом, а осадка составляет примерно половину общей высоты нефтяного барьера. Коэффициент плавучести обычно составляет от 5:1 до 10:1. Этот тип нефтяных барьеров очень удобен для установки в приливно-отливной зоне или на стыке суши и воды для перехвата разливов нефти. При использовании этого типа нефтяного барьера, как правило, сначала выбирается место для установки. Затем в нижнюю и верхнюю полости трубы закачиваются вода и воздух соответственно. Количество закачиваемой воды должно быть соответствующим; избыток воды повлияет на эффект уплотнения с землей.

В структуре нефтяного барьера берегового типа можно выделить следующие основные особенности: Область применения относительно узкая, обычно подходит только для перехвата разливов нефти в приливно-отливной зоне и на стыке воды и суши. Площадка, на которой устанавливается нефтяной барьер, должна быть относительно ровной, чтобы достичь относительно идеального эффекта герметизации. На пляжах с большим количеством камней эффект герметизации будет снижен. Его можно соединять и использовать в сочетании с другими типами нефтяных боновых заграждений. Из-за уникальной структуры необходимо соблюдать особую осторожность при развертывании и утилизации, чтобы не проколоть и не поцарапать поверхность.

4. Разъем масляного барьера

Соединитель защитной оболочки - это устройство, используемое для соединения каждой секции защитной оболочки друг с другом или для соединения защитной оболочки с причальной стенкой, корпусом судна и т. д. Одна из функций соединителя - регулировка длины нефтяного барьера, а другая - предотвращение утечки плавающей нефти между нефтяным барьером и соединенным объектом. Для разных типов и функций масляных барьеров требуются разные соединители для масляных барьеров. При выборе газового барьера, помимо учета различных факторов, упомянутых ранее, необходимо также обратить внимание на соединители самого газового барьера, соответствуют ли они единым стандартам, можно ли их соединять и использовать с другими газовыми барьерами. В этом разделе представлены несколько распространенных соединителей.

4.1 Соединители между нефтяными штангами

Для удобства использования масляный барьер обычно оснащается разъемами, которые удобно демонтировать или соединять через определенные промежутки времени. Учитывая такие факторы, как тип и область применения масляного барьера, соединители масляного барьера сильно различаются по прочности и удобству демонтажа, и существует множество их типов. В настоящее время на международном уровне не существует единого стандарта. Соединенные Штаты требуют использования быстроразъемных соединений крюкового типа по стандарту ASTM, в то время как Китай требует использования трех типов соединителей для нефтяных барьеров: крюкового, шарнирного и канатно-прокалывающего типа.

1) Шарнир крюкового типа (см. рис. 3-11): шарниры крюкового типа обладают такими преимуществами, как удобство эксплуатации, простота соединения и легкость демонтажа.

2) Шарнирное соединение (см. рис. 3-12): шарнирные соединения обладают высокой прочностью и надежностью, что делает их более подходящими для долгосрочной установки масляных барьеров.

3) Канатопрокалывающее соединение: Канатопрокалывающее соединение - это относительно примитивный и устаревший тип соединения, часто используемый в боновых заграждениях из ПВХ с твердым поплавком.

4.2 Соединения между нефтяным барьером и причальной стенкой

После установки нефтяных барьеров в портах и доках, чтобы предотвратить переливание и утечку нефти, необходимо обеспечить относительную герметичность между нефтяными барьерами и сопрягаемыми участками или объектами, например корпусом судна. Из-за приливов и отливов и неспособности людей вовремя отрегулировать высоту нефтяного барьера внутри корпуса часто происходят разливы нефти, в результате чего нефтяной барьер становится неэффективным. По этой причине, благодаря постоянной практике, люди разработали своеобразный соединитель, называемый приливным компенсатором (см. Рисунок 3-13). Он может автоматически и без участия человека своевременно регулировать высоту нефтяного барьера в зависимости от прилива и отлива. Он представляет собой вертикальное раздвижное устройство. Его конструкция состоит в основном из цилиндрического плавучего корпуса, вертикального паза для скольжения и обруча. При необходимости все устройство нужно только закрепить на соответствующей береговой стене и соединить с одним концом масляного корпуса. Этот скользящий соединитель не только не подвержен влиянию приливных колебаний, но и обеспечивает герметичность между нефтяным барьером и причальной стенкой.

4.3 Соединительные элементы между масляным барьером и корпусом

Этот тип соединителя является магнитным. Магнит с высокой магнитной силой крепится к корпусу судна. Оператор может вручную регулировать фактическую высоту нефтяного барьера в зависимости от осадки судна или условий прилива для достижения цели контроля перелива нефти.

Из этого видно, что для предотвращения разлива и утечки нефти при использовании данного типа соединителя необходимо, чтобы дежурный персонал осуществлял регулярный контроль и в любое время регулировал высоту соединителя в зависимости от прилива и отлива, осадки судна и т.д.

Раздел 2: Применение масляного барьера

1. Требования к характеристикам окружающей среды для нефтяных барьеров

В "Стандартах для боновых заграждений" воды, в которых используются боновые заграждения, подразделяются на четыре типа водных условий: спокойные воды, спокойные и быстротекущие воды, защищенные воды и открытые воды. К спокойным водам относятся воды с высотой волны от 0 до 0,3 метра и скоростью течения воды менее 0,4 метра в секунду; к спокойным и быстротекущим водам относятся воды с высотой волны от 0 до 0,3 метра и скоростью течения воды 0,4 метра в секунду и выше; к защищенным водам относятся воды с высотой волны от 0 до 1 метра; к открытым водам относятся воды с высотой волны от 0 до 2 метров или 2 метра и выше. Различные водные среды предъявляют разные требования к работе нефтеулавливающих бонов. Ни один боновый заградитель не может быть применим ко всем видам водной среды. Только при выборе бонового заграждения, отвечающего показателям эффективности в соответствии с конкретной водной средой, можно полностью реализовать функции и эффекты бонового заграждения. В таблице 3-1 представлены требования к эксплуатационным характеристикам боновых заграждений для различных водных сред в демонстрационном учебном пособии IMO.

Форма 3-1 Требования к эксплуатационным характеристикам нефтяных барьеров в различных акваториях

2. Общие принципы выбора нефтяных штанг

При выборе боновых заграждений в первую очередь следует учитывать требования к водной среде для боновых заграждений и основные эксплуатационные параметры боновых заграждений, а затем условия на месте эксплуатации и эксплуатационные характеристики боновых заграждений.

2.1 Водная среда: Водная среда обычно относится к трем ситуациям: первая - спокойная водная поверхность с высотой волны 0,3 м (например, озера, порты и т.д.); вторая - спокойная водная поверхность с течением (например, реки); третья - защищенные воды с волнами выше 1,0 м и открытые воды с волнами выше 1,0 м.

2.2 Эксплуатационные параметры бона для удержания нефти: Здесь под эксплуатационными параметрами бона для удержания нефти понимаются свободный борт, осадка, отношение осадки к весу и общая сила натяжения.

2.3 Эксплуатационные характеристики бона для удержания нефти: Эксплуатационные характеристики нефтеулавливающего бона обычно включают в себя долговечность нефтеулавливающего бона, легкость развертывания, хорошую плавучесть, высокую скорость развертывания, хорошую герметичность береговой линии, простоту обслуживания и ухода, удобство хранения и применимость.

При выборе бонового заграждения, помимо тщательного рассмотрения всех вышеупомянутых факторов, необходимо также провести сравнение характеристик и цены в зависимости от цели применения, будь то заграждение, отвод, защита, или других факторов, таких как требования к развертыванию, условия эксплуатации, обслуживание и использование. Таким образом, можно выбрать наиболее подходящий для конкретной ситуации боновый заградитель. В таблице 3-2 приведены рекомендации по выбору боновых заграждений в "Плане ликвидации аварийных разливов нефти в Северном морском районе".

3.Примеры выбора боновых заграждений для тушения нефти:

3.1 Выбор барьеров для защиты от нефтезатопления в открытых водных пространствах

При выборе нефтеулавливающего бона в открытых водах необходимо учитывать следующие факторы: (1) Прочность бона: Выбранный боновый заградитель должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать различные внешние воздействия, оказываемые на него ветром, волнами и приливами; (2) Простота развертывания: Выбранный нефтеулавливающий бум должен быть удобно развернут с судна или из других мест на поверхности воды и иметь идеальную форму; (3) Место для хранения: Когда происходит разлив нефти, суда, направляющиеся к месту разлива, могут нести большое количество аварийного оборудования. В это время необходимо учитывать, достаточно ли места на палубе судна; (4) соотношение плавучести и веса: Опыт показывает, что отношение плавучести к весу бонового заграждения, развернутого в открытых водах, должно быть выше 8:1; (5) Свободный борт и осадка: Размеры свободного борта и осадки должны определяться высотой волн и приливами и отливами в акватории, где работает судно.
Принимая во внимание все вышеперечисленные факторы и ссылаясь на таблицу 3-2 Руководства по выбору нефтезадерживающих судов, нетрудно понять, что для открытых вод надувные боновые заграждения являются наиболее идеальным выбором.

3.2 Выбор боновых заграждений для борьбы с нефтью в реках и прибрежных водах

Основная цель установки боновых заграждений на реках и в прибрежных водах - отвлечение разливов нефти. Зоны развертывания относительно широки, а время развертывания относительно велико. Поэтому при выборе боновых заграждений необходимо учитывать следующие основные факторы: (1) Устойчивость к проколу: Рекомендуется использовать твердые боновые заграждения поплавкового типа или надувные резиновые боновые заграждения, которые менее чувствительны к проколам; (2) течение и приливы: В районах со слабым течением можно использовать стандартные сетчатые боновые заграждения центрального типа; на порогах и в районах с сильным течением можно выбрать сетчатые боновые заграждения с усиленными поясами или шторные боновые заграждения с утяжеленными цепями в качестве усиливающих поясов.

3.3 Выбор боновых заграждений для борьбы с нефтью в акватории, прилегающей к причалу

Для защиты акватории причала в первую очередь следует обратить внимание на простоту быстрого развертывания. Для этой цели подходят самонадувающиеся боновые заграждения или боновые заграждения из твердой пены. Если поток воды в районе причала быстрый, следует выбрать боновые заграждения или боновые заграждения с твердым плавающим покрытием. Если фиксированные или полуфиксированные боновые заграждения устанавливаются на причале с сильными волнами, следует выбирать боновые заграждения с высокой прочностью и высоким отношением плавучести к весу. Для этой ситуации подходят резиновые боновые заграждения или боновые заграждения из твердой пены. Эти два типа боновых заграждений менее чувствительны к острым предметам.

Форма 3-2 Руководство по выбору боновых заграждений для борьбы с нефтью

4. Формы развертывания нефтезадерживающих катеров

Функции локализации, отвода и предотвращения разливов нефти с помощью боновых заграждений могут быть выполнены благодаря соответствующим формам развертывания. В соответствии с различными типами акваторий, формы развертывания боновых заграждений можно разделить на две ситуации: в открытых водах и в прибрежных зонах и реках.

4.1 Формы развертывания нефтяных боновых заграждений в открытых водах

При развертывании нефтяных боновых заграждений в открытых водах форма зависит в основном от цели развертывания и количества судов, участвующих в операции по развертыванию. Типичные формы развертывания включают развертывание одним судном (односторонняя буксировка и двухсторонняя буксировка), развертывание двумя судами и развертывание тремя судами.

(1) Форма развертывания одного корабля

Для развертывания одного судна требуется такое оборудование, как суда для ликвидации разливов нефти, выдвижные штанги (выдвижные кронштейны и буи), боновые заграждения или боновые заграждения, оснащенные скиммерами. Длина выдвижных штанг выбирается в зависимости от размера судна и обычно составляет 5-15 метров. Односудовая буксировка может осуществляться с односторонней буксировкой (выдвижные штанги выдвигаются с одного борта судна) для локализации и уборки поверхностного разлива нефти или с двухсторонней буксировкой (выдвижные штанги выдвигаются с обоих бортов судна). Форма буксируемого одним судном нефтеулавливающего бона обычно V-образная, как показано на рис. 3-15. Однако при развертывании крупномасштабных нефтеулавливающих боновых заграждений в такой форме маневренность судна будет в определенной степени ограничена.

Односторонняя V-образная буксировка предполагает соединение нефтезадерживающей стрелы с судном и верхней частью удлиненного рукава соответственно. Длина V-образной стрелы с одной стороны обычно составляет от 10 до 50 м, в основном в зависимости от размера судна. Такая форма развертывания может образовать только одну зону восстановления, поэтому для восстановления скиммер следует размещать в нижней части V-образной стрелы, то есть в месте наибольшей концентрации разлива нефти. Во время процесса извлечения необходимо постоянно наблюдать и регулировать положение стрелы, чтобы нижняя часть V-образной стрелы находилась как можно ближе к борту судна для облегчения извлечения. Если во время односторонней буксировки поднятое нефтяное пятно находится в твердом состоянии, для его извлечения следует использовать сачок.

Если боновые заграждения установлены по обоим бортам судна, можно сформировать две зоны восстановления. Это не только обеспечивает одинаковые усилия на обоих бортах судна, но и облегчает маневрирование судна в данной ситуации по сравнению с развертыванием боновых заграждений только на одном борту. Стоит отметить, что для установки боновых заграждений с обоих бортов требуется просторная акватория. Если буксируемая акватория узкая, двусторонняя буксировка невозможна.

Для успешной двусторонней буксировки требуется большое количество сопутствующего оборудования. Поэтому для судна требуется широкая палуба, где можно разместить достаточное количество оборудования для ликвидации и хранения разливов нефти, а также достаточно места для размещения аварийного персонала для проведения операций по очистке.

(2) Формы развертывания двух судов

Для развертывания нефтеулавливающей стрелы двумя судами обычно используется J-образное развертывание, также известное как J-образная буксировка (см. рис. 3-16).

Для такой формы развертывания обычно требуется два судна. Одно из них служит главным буксирным судном, используемым для буксировки более короткого конца нефтеулавливающего бона и хранения необходимого аварийно-спасательного оборудования и аварийно-спасательного персонала; другое - буксирным судном, используемым для буксировки более длинного конца нефтеулавливающего бона. Длина нефтеулавливающего бона должна составлять 200-400 м. Длина нефтеулавливающей стрелы от главного буксировочного судна до дна J-образной конструкции составляет 20-40 м, а скимминговое устройство размещается на дне J-образной конструкции. Нефтезадерживающая стрела должна находиться как можно ближе к одному борту главного буксирного судна (10-20 м), чтобы облегчить работу скимминга или другого оборудования для извлечения нефти.

Для получения и поддержания идеальной формы днища нефтеулавливающей стрелы ее форма может быть соответствующим образом отрегулирована путем натяжения троса, соединяющего стрелу с судном.

При использовании двух судов для отвода разливов нефти длина нефтеулавливающей стрелы обычно составляет 100-400 метров. Если стрела будет слишком длинной, вспомогательному судну будет сложно поддерживать идеальное положение, и эффективность системы снизится.

При проведении операции по буксировке двух судов, как правило, главное буксирующее судно выступает в роли командира. Главное буксирное судно должно оперативно и точно давать указания предыдущему буксирному судну, исходя из ситуации по локализации и уборке разлива нефти. Буксирные суда должны постоянно поддерживать хорошую связь с главным буксирным судном и своевременно корректировать свой курс и скорость в соответствии с инструкциями. Только таким образом можно постоянно поддерживать хорошую J-образную форму локализации и зачистки, достигая желаемого эффекта по извлечению нефти.

(3) Форма развертывания трех судов

Чтобы увеличить зону охвата при локализации нефтяного разлива, люди постепенно обнаружили, что использование трех судов для развертывания и зачистки боновых заграждений более эффективно. При развертывании трех судов обычно используется U-образная (см. Рисунок 3-17) или открытая U-образная форма локализации. При U-образной форме локализации в основном используются два судна для параллельной буксировки нефтеулавливающих боновых заграждений. Во время буксировки длина нефтеулавливающей стрелы обычно составляет 600 метров. По сравнению с буксировкой в форме J, при буксировке параллельно двумя судами легче поддерживать правильное положение. В то время как первые два буксировочных судна продвигаются одновременно, третье судно должно всегда находиться снаружи от дна U-образной формы, исходя из скорости двух буксировочных судов, и использовать другое подходящее оборудование для сбора разлитой нефти, такое как скиммеры, для сбора разлитой нефти, застрявшей на дне U-образной формы. Такая форма сдерживания и сметания имеет большой объем сбора. Поэтому перед началом операции необходимо полностью продумать вместимость третьего судна (судна-извлекателя), чтобы избежать возвращения на полпути или многократной смены судов-извлекателей из-за недостаточной вместимости, что создает неудобства для непрерывной работы.

Открытая U-образная защитная конструкция разработана на основе U-образной защитной конструкции. Две секции боновых заграждений для удержания нефти простираются на 3-10 м в обе стороны от отверстия, образуя воронку. Дно U-образной конструкции регулируется канатами, чтобы сделать ширину отверстия 5-10 м, тем самым уменьшая воздействие турбулентности на плавающую нефть. Такая форма позволяет контролировать поток разлитой нефти и облегчает работу по ее извлечению. Затем, через третью емкость, проводится восстановление разлитой нефти с помощью одностороннего или двухстороннего сметания.

Независимо от вышеупомянутых трех форм развертывания, независимо от того, какое судно является главным буксировщиком или судном, ответственным за операцию по подъему, при проведении операции по подъему закрытого трала необходимо всегда обращать внимание на то, нет ли вихрей или вновь появляющихся нефтяных пленок, плавающих за боном для удержания нефти. Если такие явления возникают, это указывает на слишком высокую скорость буксировки. Судно должно постепенно снижать скорость, пока эти явления не исчезнут.

4.2 Формы развертывания нефтяных боновых заграждений в прибрежных водах и реках

При размещении нефтяных боновых заграждений в прибрежных водах выбранная форма часто зависит от цели размещения. Если целью является локализация разливов нефти, особенно в таких зонах, как приливно-отливные зоны, где суша и вода чередуются, то лучше всего использовать форму, при которой береговой боновый заградитель соединяется с другими боновыми заграждениями и используется последовательно, располагая конец, соединенный с береговым заградителем, на стороне, расположенной ближе к берегу. Если боновое заграждение предназначено для отвода нефти, оно должно быть развернуто в многослойном перекрывающемся виде для поэтапного отвода. На реках для целей локализации или отвода разливов нефти основными формами установки боновых заграждений являются плечевая и ступенчатая (см. Рисунок 3-19).

Методы установки боновых заграждений в прибрежных зонах и на реках отличаются от методов установки боновых заграждений в открытых водах. Для обеспечения эффективности боновых заграждений необходимо учитывать в основном следующие факторы:

（1）Водная среда: Водная среда, о которой здесь идет речь, в основном относится к направлению и скорости течения в предполагаемой защищенной акватории, чтобы определить разумный угол установки. Опыт показывает, что если скорость течения относительно вертикального направления нефтеулавливающего бона превышает 0,7 узла, разлитая нефть может вырваться из-под нефтеулавливающего бона и не сможет достичь цели удержания нефти. Поэтому при установке бонового заграждения в реках или прибрежных водах следует обратить внимание на формирование определенного угла между установкой бонового заграждения и направлением течения и своевременную его корректировку в зависимости от изменения направления течения для уменьшения скорости дрейфа разлитой нефти относительно бонового заграждения. Чем больше скорость потока, тем меньше должен быть угол между нефтеулавливающей стрелой и скоростью потока. В то же время следует обратить внимание на длину нефтеудерживающей стрелы. В зависимости от конкретных потребностей длина нефтезадерживающей стрелы должна быть увеличена или уменьшена. Как правило, в районе реки для локализации разлива нефти длина нефтеулавливающей стрелы примерно в два раза превышает ширину реки. Из-за быстрого течения реки часто возникает явление утечки разлитой нефти. В ответ на эту ситуацию можно развернуть несколько боновых заграждений внахлест, чтобы снизить вероятность утечки разлитой нефти. В таблице 3-3 приведены углы установки и длина боновых заграждений на реках.

Форма 3-3 Требуемый угол и длина для установки боновых заграждений для удержания нефти в реке.

Например: Скорость течения составляет 1,5 узла, угол развертывания - 30 градусов, а длина нефтеулавливающей стрелы должна быть в два раза больше ширины реки.

(2) Выбор мест для установки нефтяных боновых заграждений. Большинство рек имеют относительно спокойные участки воды, которые обычно расположены на внутренней стороне речных изгибов, в местах с растительностью или там, где выступают скалы. Это лучшие места для отвода нефтяных пятен, а также идеальные места для ликвидации разливов нефти (см. Рисунок 3-20).
При проведении операции по локализации, исходя из навигационных условий, нефтеулавливающий бум может быть разделен на две части для перехвата разлива нефти. Не устанавливайте боновые заграждения поперек реки, чтобы не препятствовать входу и выходу судов в этот район и из него. Кроме того, что касается формы развертывания бонового заграждения, то при определенных условиях более короткие боновые заграждения легче развернуть и сформировать, чем длинные. Этот момент следует учитывать во время операции по развертыванию. Пока цель локализации может быть достигнута, длину нефтеулавливающей стрелы следует максимально сократить. Это также может сократить последующие работы по извлечению и очистке нефтеулавливающей стрелы.

Во время операции по локализации разлива нефти часто можно наблюдать, что в то время как боновое заграждение контролирует разлив нефти, значительное количество мусора, такого как сорняки, ветки и листья, смешивается с плавающей нефтью и плывет вместе с ней, собираясь по бокам бонового заграждения. Как правило, этот мусор не наносит никакого ущерба бону, но оказывает определенное воздействие на скиммеры, используемые в операции по сбору нефти. Поэтому оперативный персонал должен обращать внимание на мусор и как можно скорее удалять его, чтобы скиммеры могли непрерывно и эффективно выполнять операции по ликвидации разлива нефти.

Чтобы предотвратить попадание плавающего мусора в боновые заграждения, перед боновыми заграждениями можно установить бревна, которые будут заблаговременно перехватывать мусор и тем самым уменьшать воздействие плавающего мусора на боновые заграждения на поверхности воды. Бревна, используемые для перехвата мусора, должны быть надежно закреплены, чтобы их не смыло потоком воды и не причинило ненужного ущерба.

(3) Диапазон приливов и отливов и глубина воды в местных водах: В прибрежных и мелководных районах при установке боновых заграждений необходимо учитывать, могут ли диапазон приливов и отливов и глубина воды в этом районе соответствовать требованиям по осадке боновых заграждений. Как правило, глубина воды в районе установки боновых заграждений должна быть не менее чем в три раза больше осадки боновых заграждений. В противном случае, если глубина воды недостаточна, даже если боновые заграждения будут развернуты, они потеряют свой сдерживающий эффект. Для мелководных участков или участков с недостаточной глубиной воды лучше всего рассмотреть возможность их использования в сочетании с береговыми боновыми заграждениями в зависимости от фактической ситуации, чтобы предотвратить загрязнение берегов рек и приливно-отливных зон в результате случайного разлива нефти.

5. Развертывание боновых заграждений для борьбы с нефтью

Перед развертыванием боновых заграждений их следует как можно полнее собрать на земле или на палубе судна в соответствии с требуемой приблизительной длиной. Необходимая длина может быть указана в таблице 3-4 для длины развертывания боновых заграждений при нормальных условиях. Существует множество методов развертывания боновых заграждений в зависимости от типа бонового заграждения и района использования. Они могут быть развернуты с берега, с пристани, с судна, с катушки, с контейнера или с платформы. Распространенными методами являются развертывание с судна и развертывание с берега.

Форма 3-4 Длина развертывания нефтеулавливающей стрелы при нормальных условиях

5.1 Развертывание с корабля

При развертывании боновых заграждений с судна их следует хранить и закреплять на палубе судна. При развертывании боновых заграждений с судна необходимо выполнить следующие действия:

(1) Выбор буксировочных судов. При установке боновых заграждений для локализации нефти выбор правильных буксировочных судов также имеет решающее значение для достижения эффективной локализации. При выборе буксировочных судов необходимо учитывать их буксировочную способность. Как правило, можно рассчитать, что каждые 200 (Ньютон) силы буксировки эквивалентны 1 лошадиной силе двигателя судна. Например, если одно буксирующее судно должно удерживать боновое заграждение для разлива нефти с сопротивлением 20 000 (Ньютон), необходимо выбрать судно с буксировочной мощностью более 100 лошадиных сил. Если U-образная буксировка с сопротивлением 40 000 (Ньютон) осуществляется с помощью двух судов, необходимо выбрать два судна с буксировочной мощностью более 1 000 лошадиных сил каждое. Если буксирующее судно также отвечает за ликвидацию разлива нефти (развертывание одиночного судна), то необходимо учитывать не только буксировочную мощность, но и пространство на палубе, достаточно ли его для загрузки необходимого оборудования для очистки и борьбы с загрязнением, а также достаточно ли грузового пространства.

(2) Определение схемы развертывания. Успех быстрого развертывания боновых заграждений и их эффективность в борьбе с нефтяными разливами в значительной степени зависят от определения схемы развертывания. Основные соображения должны включать в себя тип используемых боновых заграждений, их длину, платформу для развертывания и методы развертывания. Если взять в качестве примера развертывание судов, то при определении размеров основного и вспомогательного буксиров, а также вспомогательного оборудования необходимо учитывать масштабы разлива нефти и окружающую водную среду. В то же время необходимо определить количество персонала, задействованного в операции по локализации на борту судна, и четко определить их обязанности. Необходимо уточнить конкретные этапы операции и методы связи, а также предварительно разработать маршрут буксировки, чтобы каждый участник был хорошо информирован, а его действия были едиными и согласованными. После определения схемы развертывания все суда и персонал, участвующие в операции по локализации, должны строго выполнять свои обязанности и подчиняться единому командованию командира или командирского судна.

(3) Подготовка к развертыванию. Прежде чем официально спустить боновые заграждения на воду, необходимо проверить, все ли вопросы, связанные с операцией по локализации, подготовлены на месте. Например, если боновые заграждения разбросаны по палубе, каждый узел бонового заграждения должен быть хорошо соединен, а один конец бонового заграждения, а также другое оборудование, которому не нужно входить в воду, должны быть закреплены на палубе судна. Если на палубе судна для развертывания нет точек крепления, следует установить укрепляющие устройства, чтобы предотвратить случайное затягивание в воду оборудования, которое не должно входить в воду во время операции. Буксировочный трос нефтеулавливающей стрелы должен быть заранее прочно привязан к палубе судна. Персонал, ответственный за операцию развертывания, должен надеть спасательные жилеты, занять свои позиции и следить за собственной безопасностью.
В общем случае, если для развертывания используются нефтеулавливающая стрела решетчатого типа и стрела с твердым поплавком, устройство для хранения нефтеулавливающей стрелы может быть размещено на корме судна. Это связано с тем, что оно не занимает много места и операция развертывания более удобна. Однако если используется надувная нефтеулавливающая стрела, то устройство для хранения нефтеулавливающей стрелы и корма судна обычно требуют большого пространства на палубе. Размер палубного пространства зависит от длины каждой воздушной камеры бонового заграждения, и обычно составляет 5-6 метров. В целом, палубное пространство должно быть достаточным для выполнения всех операций по развертыванию нефтезадерживающей стрелы.

(4) Операция развертывания. В процессе развертывания нефтеулавливающей стрелы судно должно двигаться медленно. После того как боновые заграждения будут отпущены на 10-20 метров, скорость судна следует увеличить в зависимости от конкретной ситуации. Оставшуюся стрелу можно вытащить, опираясь на силу сопротивления, создаваемую водой на стреле. Обычно скорость буксировки нефтеулавливающей стрелы по прямой составляет около 5 узлов. Для буксировщика с сильным разрывом скорость буксировки по прямой может достигать 7-8 узлов, но не более 10 узлов. Скорость буксировки по кривой составляет 3-4 узла, а скорость буксировки по U-образной форме - менее 2 узлов. В процессе буксировки необходимо предотвратить запутывание нефтесодержащей стрелы и буксировочного оборудования в гребном винте.

Вышеописанный метод развертывания не требует вспомогательного судна. Конечно, использование вспомогательного судна может сделать операцию развертывания проще и безопаснее. Однако во избежание несчастных случаев оба судна должны поддерживать связь.
Установите нефтеулавливающую штангу решетчатого типа, нефтеулавливающую штангу с твердым поплавком или самонадувающуюся нефтеулавливающую штангу. Как правило, никаких других операций не требуется, и они могут быть немедленно развернуты. Если на палубе необходимо хранить несколько секций нефтеулавливающей стрелы, их можно разместить с одной стороны судна, чтобы облегчить соединение секций. При развертывании следует начинать с нефтеулавливающей штанги на корме судна и последовательно развертывать все последующие секции.

Перед развертыванием надувной нефтеулавливающей стрелы надуйте ее с помощью надувной машины. В это время лебедка должна вращаться медленно. При развертывании последних секций нефтезадерживающей стрелы действуйте с особой осторожностью, чтобы другой конец стрелы не упал в воду.

Буксировочный трос нефтеулавливающей стрелы должен быть заранее прочно привязан к палубе судна. При развертывании последней секции нефтеудерживающей стрелы сначала разверните свободно плавающий буксирный трос, затем привяжите буксирный трос нефтеудерживающей стрелы к швартовному столбу или аналогичному объекту и закрепите его на вспомогательном буксире. В этот момент сформированная нефтеулавливающая стрела может начать свою операцию по удержанию.

5.2 Развертывание с берега

Развертывание нефтяных боновых заграждений с берега должно осуществляться после предварительного выбора подходящего места для развертывания. Нефтяные боновые заграждения можно затаскивать в воду с берега с помощью судов и рабочей силы против течения, чтобы придать им необходимую форму.

Процедура установки нефтяных боновых заграждений с берега в основном такая же, как и при установке их с судна. Разница заключается в том, что необходимо вспомогательное судно. Один человек на берегу должен давать указания и поддерживать связь с судном.

Когда один конец нефтеулавливающей стрелы закреплен на берегу, вспомогательное судно должно буксировать стрелу и удерживать ее в правильном положении. В прибрежной зоне с очень высокой скоростью течения (3-6 узлов) развертывание 200-метрового нефтеулавливающего бона требует мощного судна для поддержания правильного положения бона. В зоне со значительными колебаниями приливов и отливов у пристани следует также учитывать диапазон приливов и отливов.

Кроме того, хотя транспортировка самолета для развертывания бона для локализации нефти является быстрой, она довольно сложна и может развернуть только самонадувающиеся боны для локализации нефти.

6. Закрепление боновых заграждений для сбора нефти

При различных формах развертывания боновых заграждений для локализации разливов нефти из-за влияния различных факторов, таких как ветер и течение, боновым заграждениям сложно сохранять заданную форму и достигать цели локализации разливов нефти. Например, использование судов для поддержания формы боновых заграждений во время развертывания является очень дорогостоящим. Напротив, использование якорей более экономично. Поэтому при работе с относительно неподвижными источниками разлива нефти использование якорей для поддержания формы боновых заграждений является наиболее распространенной практикой. Перед постановкой боновых заграждений на якорь, особенно если их необходимо оставить на ночь после развертывания, необходимо заранее изучить местные водные условия и метеорологическую информацию. Для постановки боновых заграждений на якорь требуются не только якоря, но и спусковые канаты, якорные цепи, поплавковые буи, такелажные головки, огни и другие принадлежности. В некоторых водоемах, требующих особой защиты, можно заранее установить соответствующие типы кошек для предотвращения непредвиденных ситуаций.

6.1 Якорь с использованием среды

При использовании якоря необходимо знать соответствующие условия, такие как структура дна (песок, камни или скалы), направление течения, скорость течения и глубина воды, чтобы определить размер якоря (см. таблицу ниже), а также его эффективность и безопасность.

Использование якорей имеет два сценария:
(1) Если направление течения в акватории, где установлены боновые заграждения, является однонаправленным, якорь должен быть установлен на стороне боновых заграждений, обращенной к направлению течения.
(2) Если направление течения меняется, например, в приливно-отливной зоне, якоря должны быть установлены с обеих сторон нефтяных боновых заграждений. Большинство нефтяных боновых заграждений имеют якорные места или шарниры, которые можно соединить с якорями.

6.2 Количество используемых анкеров

Количество и размер используемых якорей зависят от силы (ветер, течение, волны), действующей на боновое заграждение, направления течения, длины бонового заграждения, размера судна и других факторов. Как правило, для плавучего нефтеулавливающего бона (высотой около 1,2 м) на расстоянии 40-80 м требуется установка одного или двух якорей. Для надувного бонового заграждения (высотой 2 м) на 100 м можно установить 2-4 якоря.

Согласно требованиям "Стандарта для боновых заграждений для локализации разливов нефти", касающимся якорей, используемых для боновых заграждений для локализации разливов нефти, при использовании якорей для ручного развертывания и извлечения вес каждого якоря не должен превышать 150 кг. Типы якорей: якоря с большой удерживающей силой, якоря для рыболовных снастей, V-образные якоря, морские якоря, якоря Данфорта, четырехштыревые якоря или одноручьевые якоря. Обычно используются якоря весом 20-100 кг с подъемными устройствами.

6.3 Анкерное усилие

Если необходимо закрепить якорь, сила закрепления является ключевым фактором, определяющим, сможет ли нефтеудерживающая стрела поддерживать эффективную форму для удержания нефти. Как правило, сначала необходимо определить силу закрепления анкера (см. табл. 3-5), а затем сделать правильный выбор в зависимости от акватории и состояния грунта.

Форма 3-5 Хватка якоря Данфорта

На якорную силу якоря влияют и другие факторы, в основном зависящие от угла между якорной цепью и морским дном. Наиболее подходящий угол - 0 градусов. Если якорная цепь поднимается более чем на 10%, сила крепления якоря значительно уменьшается. Соединение якорной цепи с якорной цепью может уменьшить движение якорной цепи. Аналогично, использование якорного шара может предотвратить подъем якорной цепи. Якорный шар может образовывать определенный угол между стрелой нефтезадерживающего устройства и якорным канатом. Этот угол может уменьшить воздействие движения системы нефтесодержащих штанг на якорную систему. Как показано на рисунке 3-21.

Чтобы предотвратить подъем якоря под действием волн, длина каната, соединяющего якорь и якорный шар, должна как минимум в три раза превышать глубину воды. Длина якорного каната в различных морских условиях: В общих морских условиях длина якорного каната в пять раз превышает глубину воды; в спокойных водах длина якорного каната в три раза превышает глубину воды; в неблагоприятных морских условиях длина якорного каната в семь раз превышает глубину воды.

Размер якорного шара определяется весом якоря. Обычно объем якорного шара составляет от 60 до 250 литров. С точки зрения безопасности, чтобы предотвратить слишком долгое извлечение якоря, которое может повлиять на быстрое перемещение нефтесодержащей стрелы, между якорным шаром и нефтесодержащей стрелой обычно используется быстросъемное устройство, например, стопорное кольцо.
Во время использования якоря могут возникнуть ситуации, когда якорный канат обрывается или застревает. Для облегчения извлечения якоря его положение обычно отмечается бросательным якорным поплавком; когда якорь застревает, его можно извлечь с противоположного направления, используя бросательный якорный поплавок и тяговый якорный канат. Длина каната между якорем и бросаемым якорным поплавком должна быть как минимум вдвое больше глубины воды.

6.4 Вопросы, на которые следует обратить внимание при использовании анкеров

В практике ликвидации аварийных разливов нефти после продолжительных поисков и исследований были выработаны некоторые рекомендации, которые заслуживают внимания. Во-первых, при развертывании боновых заграждений в водах с высокой скоростью течения рекомендуется сначала бросить якорь, затем развернуть боновые заграждения и, наконец, закрепить боновые заграждения в соответствующем положении. В водах, подверженных влиянию приливов, скорости течения и волн, при установке боновых заграждений канаты для крепления боновых заграждений должны иметь достаточную слабину. Помимо использования якорей для крепления боновых заграждений, такие объекты, как деревья на насыпях и опоры мостов, также могут временно закрепить боновые заграждения. В некоторых водоемах (например, в реках), исходя из фиксированного направления течения, можно выбрать подходящую нефтяную стрелу и закрепить один ее конец на длительное время, предоставив другому концу возможность свободно двигаться. При необходимости свободно перемещающийся конец может быть использован для сбора разливающих нефть судов.

Раздел 3: Отказ судов для удержания нефти и меры по его предотвращению

Под отказом бонового заграждения понимается явление, при котором разлитая нефть, удерживаемая боновым заграждением, вытекает сверху или снизу бонового заграждения, снижая тем самым его эффективность. После развертывания нефтеулавливающего бона под воздействием различных факторов окружающей среды и техники развертывания могут возникнуть различные явления, приводящие к отказу. В этом разделе в основном представлены причины, а также профилактические и корректирующие меры для таких явлений отказа, как вынос нефтяного пятна, утечка нефтяного пятна, разбрызгивание нефтяного пятна, опрокидывание бона, затопление бона и структурные повреждения бона.

1. Сбой при втягивании

Явление выхода нефти из защитной оболочки заключается в том, что капли нефти постоянно отделяются от нижней части масляной пленки под действием потока воды и вновь собираются, образуя новую масляную пленку по другую сторону защитного барьера, как показано на рисунке 3-22. Это явление вызвано такими факторами, как течение и волны. Когда поток и волны направлены в одну сторону относительно неподвижного барьера, скорость движения разлитой нефти равна сумме скоростей волн и потока. Когда эта скорость превышает 0,7 узла (0,36 м/с), под дном удерживаемой нефтяной пленки возникает турбулентное течение, в результате чего капли нефти отделяются и вылетают вместе с турбулентным потоком. Некоторые из вылетевших капель нефти вновь появятся по другую сторону защитного барьера и образуют новую нефтяную пленку.

В реальных операциях по локализации неизбежно возникает явление уноса нефтяного пятна. Чтобы свести к минимуму унос нефтяного пятна, необходимо уменьшить вертикальную скорость течения нефтяного пятна в направлении бонового заграждения. Поэтому при буксировке боновых заграждений в открытых водах эта цель может быть достигнута путем снижения скорости буксировки (относительно скорости течения); при развертывании относительно фиксированных боновых заграждений и других устройств локализации в реках единственным решением является формирование определенного угла между развертыванием бонового заграждения и направлением течения, что позволяет снизить вертикальную скорость потока относительно бонового заграждения и направить плавающую нефть в область с относительно более низкой скоростью потока, чтобы уменьшить унос разлива нефти.

2. Неисправность дренажа

Неисправность дренажа Это явление, при котором нефтяное пятно из системы локализации самопроизвольно выходит из нижней части отбойной юбки локализации. Как показано на рисунке 3-23. Основных причин этого явления две:

1. Если количество разлитой нефти, заключенной во внутреннюю сторону нефтеудерживающей стрелы, слишком велико и превышает возможности юбки стрелы по контролю разлива, разлитая нефть будет вытекать из-под юбки. Обычно, по сравнению с выходом разлитой нефти, уносимой ветром, количество нефти, выходящей из места утечки, больше. Чтобы предотвратить утечку закрытой разлитой нефти, необходимо, во-первых, оперативно собрать закрытую разлитую нефть с помощью скиммеров или других устройств для сбора нефти, либо развернуть боновые заграждения в направлении обратного потока. Во-вторых, можно уменьшить скорость перемещения бонового заграждения относительно нефтяной пленки, чтобы избежать концентрации слишком большого количества разлитой нефти и невозможности ее своевременного сбора.

2. Ненормальное отклонение формы юбки нефтезадерживающей стрелы. Идеальная форма юбки всегда должна слегка изгибаться в направлении удержания разлитой нефти, образуя слегка изогнутую дугу. В противном случае велика вероятность утечки разлитой нефти, удерживаемой стрелой. Иногда из-за чрезмерного давления воды юбка может отклониться назад, в результате чего разлитая нефть, содержащаяся в стреле, вытекает из-под нефтеулавливающей стрелы. Для решения этой проблемы некоторые пытаются увеличить высоту юбки. Однако опыт показывает, что увеличение глубины юбки может только усугубить проблему. Это связано с тем, что нефтеулавливающий борт не может перекрыть поток воды, а может только направить его в сторону от борта. Чем больше обтюратор, тем больше скорость течения воды под ним, и, следовательно, нефть уносится из-под обтюратора. Практика показывает, что глубина юбки не должна превышать одной трети глубины воды.

Под отказом защиты от брызг понимается явление, при котором разлитая нефть из защитной стрелы выходит за пределы верхней части сухого настила защитной стрелы, как показано на рис. 3-24. Отказ сдерживания брызг обычно происходит в двух ситуациях. Первая вызвана водной средой. Если в акватории, где боновое ограждение контролирует разлившуюся нефть, возникают волны, то есть отношение длины волны к ее высоте составляет менее 5:1, то боновое ограждение будет испытывать отказ в сдерживании брызг. Такая ситуация чаще всего возникает на мелководных участках. Основная причина отказа сдерживания брызг заключается в том, что интервалы между разбивающимися волнами коротки, и сдерживающему бону трудно поддерживать ритм волн.

Другая ситуация, при которой происходит разрушение от брызг, связана с конструкцией самой нефтяной стрелы. Неправильная конструкция также может привести к разрушению от брызг. Например, чем меньше свободный борт, тем больше вероятность разрушения от брызг. Нефтяные боновые заграждения с низким отношением плавучести к весу (менее 4:1) плохо сопротивляются волнам, и при большой высоте волны и больших волнах происходит разрушение от брызг и утечек. Чтобы предотвратить разрушение от брызг, перед развернутой нефтяной стрелой следует установить волноотбойную нефтяную стрелу, способную поглощать волны. Кроме того, при высоте волн 1,0-1,5 м следует использовать нефтяные боны с высоким соотношением плавучести и веса. Это требует от командиров на месте проведения работ знания местных водных условий, понимания возможных высот и форм волн в реальных условиях развертывания, а также своевременного и точного выбора соответствующих боновых заграждений в зависимости от водных условий.

4.Отказ в планировании

Сбой в планировании Это явление, связанное с уходом нефтяного пятна, вызванным параллельной силой, действующей на боновое заграждение, в результате чего боновое заграждение наклоняется параллельно поверхности воды, как показано на рисунке 3-25. Такая ситуация возникает в основном потому, что направление сильного ветра и быстрого течения на поверхности воды полностью противоположны, а значит, направления этих двух сил, действующих на боновое заграждение, прямо противоположны, что приводит к наклону бонового заграждения. Это явление может возникнуть, если площадь соприкосновения нефтеудерживающей стрелы с поверхностью воды слишком мала. Поэтому при выборе нефтеулавливающей стрелы этот момент должен быть полностью учтен. Боновые заграждения и завесы также могут испытывать это явление наклона.

Для предотвращения опрокидывания плавучей платформы рекомендуется рассмотреть возможность добавления достаточного количества противовесов на верхнюю часть нефтеудерживающей стрелы или использовать метод укорачивания цепи противовеса нефтеудерживающей стрелы, чтобы максимально сохранить нефтеудерживающую стрелу в нормальном состоянии и избежать возникновения явления опрокидывания. Кроме того, использование боновых заграждений с большей площадью контакта с водой, например, цилиндрических плавучих корпусов, также может значительно снизить вероятность возникновения такого явления.

5. Поломка при погружении

Сбой погружения - это явление, при котором происходит утечка нефти из-за того, что боновые заграждения оказываются под давлением внешних сил ниже поверхности воды при высокоскоростной буксировке, как показано на рис. 3-26. Это явление возникает при слишком высокой скорости буксировки и обычно происходит до фактического контроля за удержанием нефти в процессе буксировки боновых заграждений в соответствующее положение. Другая ситуация заключается в том, что если боновые заграждения уже контролируют некоторое количество нефти, то одновременно с отказом погружения произойдет отказ утечки. Решением и методом предотвращения отказа при погружении является снижение скорости буксировки боновых заграждений или использование боновых заграждений с отношением плавучести к весу более 10:1. Как правило, боновые завесы с отношением веса поплавка к весу более 10:1 можно буксировать со скоростью 3 узла, не испытывая при этом пробоя при погружении.

6. Разрушение конструкции и расчет сил, действующих на стрелу контейнера

Разрушение конструкции и расчет сил, действующих на боновое заграждениеОтносится к ситуации, когда сила, действующая на боновое заграждение, превышает прочность на разрыв используемых материалов, что приводит к повреждению бонового заграждения. Силы, действующие на боновое ограждение, обычно складываются из давления воды и ветра, трения и векторной суммы формы бонового ограждения и скоростей ветра, течения и волн.

Основными причинами структурных повреждений бонового заграждения являются: слишком высокая скорость буксировки бонового заграждения (скорость бонового заграждения относительно поверхности воды); зацепление бонового заграждения за выступающие или острые препятствия; запутывание бонового заграждения винтами буксирующего судна; слишком большая длина бонового заграждения, что приводит к повышенному трению и т.д.

Во избежание повреждения нефтеулавливающей стрелы, во время развертывания и буксировки нефтеулавливающей стрелы необходимо обратить внимание на следующие моменты: Персонал, проводящий операции по локализации разлива нефти, должен пройти техническую подготовку, знать и понимать условия работы на месте; во время операции строго следовать соответствующим процедурам; необходимо обеспечить беспрепятственную связь и обращать внимание на то, наблюдаются ли такие явления, как унос стрелы, погружение стрелы, образование сильной турбулентности в хвостовой части стрелы и т. д., и своевременно принимать меры (например, снизить скорость буксировки или изменить направление движения) в зависимости от этих явлений.

Раздел 4: Восстановление и хранение барьеров, препятствующих затоплению нефтью

Развертывание нефтяных боновых заграждений можно разделить на два типа: долгосрочное и временное развертывание. При долгосрочном развертывании не возникает проблемы частого восстановления. Как правило, временное развертывание боновых заграждений связано с извлечением, очисткой, обслуживанием и хранением. В этом разделе описаны действия и меры предосторожности при извлечении, очистке, обслуживании и хранении боновых заграждений.

1. Восстановительные работы боновых заграждений

Операция по извлечению бонов для борьбы с нефтью - это операция, обратная операции по развертыванию. Операция по извлечению боновых заграждений с твердым поплавком относительно проста, но скорость извлечения низкая; в то время как операция по извлечению надувных боновых заграждений относительно проста. Основные этапы операции по подъему следующие:

1. Вспомогательный буксир должен сначала отпустить буксировочные тросы нефтеулавливающего бона, чтобы он работал в состоянии, когда он связан и буксируется только основным буксиром.

2. В зависимости от водных условий, основному буксиру лучше всего плыть против течения, чтобы нефтеулавливающая стрела разворачивалась по прямой линии за кормой судна.

3. Используйте лебедку или стрелу для намотки стрелы, чтобы медленно отбуксировать стрелу на палубу или намотать ее на барабан.

4. В процессе восстановления надувного бона для удержания нефти необходимо выпускать газ из газовых камер во время восстановления и сохранять крышки газовых камер в хорошем состоянии.
5. В процессе намотки проверьте, не повреждена ли маслоудерживающая штанга, и сделайте соответствующие записи.

2. Меры предосторожности во время процесса восстановления

1. Во время извлечения нефтепоглощающей стрелы необходимо обеспечить безопасность. Маслопоглощающая стрела, пропитанная маслом, будет очень скользкой, что увеличивает сложность операции по извлечению, а также может испачкать оборудование и операторов. Палуба также станет скользкой из-за масла.

2. Один человек должен быть назначен для проведения проверок на месте восстановленных нефтепоглощающих бонов и ведения записей. Поврежденные должны быть отремонтированы.

3. На палубе должно быть соответствующее количество маслопоглощающего войлока для своевременного вытирания пролитого на палубу масла.

4. Если собранное масло делает палубу очень скользкой и создает угрозу безопасности, работу можно приостановить. После соответствующей очистки работу можно возобновить.

3. Очистка лодок для сбора нефти

Нефтеулавливающие суда, которые неоднократно используются в операциях по локализации разливов нефти, обычно не требуют очистки. Однако если нефтеулавливающие суда используются для защиты зон, не связанных с разливом нефти, или для операций по ликвидации разлива нефти на береговой линии и во время этого процесса простаивают или хранятся на складе, очистка необходима.

При очистке нефтеулавливающих судов их следует очищать с помощью специального устройства во время извлечения. Если специального устройства для очистки нет, нефтеулавливающие суда можно сначала извлечь, а затем очистить на берегу. Однако следует выделить зону очистки, чтобы избежать распространения очищенных сточных вод, которые могут вызвать вторичное загрязнение.

Ручная очистка маслозащитной сетки должна начинаться с аккуратного соскабливания толстого слоя масла, прилипшего к поверхности сетки, скребком (желательно деревянным). Затем ее следует промыть теплой водой или протереть щеткой с моющим средством. В завершение ее следует протереть тряпкой, впитывающей масло. При хороших погодных условиях от 6 до 12 рабочих могут за один день очистить 305 м нефтебарьерной сетки.

При использовании устройства для очистки маслобарьерной сетки угол между пистолетом-распылителем и поверхностью маслобарьерной сетки для очистки должен быть менее 45°. Температура используемой воды не должна быть слишком высокой. Чем ниже температура, тем лучше, если она позволяет удалить поверхностное масло. Избегайте преждевременного старения защитного покрытия маслозащитной сетки.

Сетку для защиты от масла следует промыть чистой водой, поместить в прохладное место для просушки, а затем убрать на склад.

4. Хранение и техническое обслуживание боновых заграждений

От хранения и обслуживания боновых заграждений напрямую зависит возможность быстрого реагирования на аварийные разливы нефти и эффективность операций по локализации. Чтобы обеспечить быстрое реагирование, места хранения боновых заграждений должны находиться как можно ближе к пристани, месту проведения работ и зонам защиты чувствительных ресурсов, а места хранения должны быть удобны для въезда и выезда транспортных средств и судов. Для боновых заграждений, хранящихся под открытым небом, необходимо обеспечить хорошие дренажные условия в местах хранения и уделять внимание борьбе с вредителями, предотвращению влажности и предотвращению попадания прямых солнечных лучей. Для тех, кто хранится в помещении, также необходимо обратить внимание на предотвращение влажности и обеспечить хорошие условия вентиляции. В зависимости от ситуации следует заранее принять необходимые меры для предотвращения появления вредителей и предотвращения повреждения боновых заграждений (например, разложить крысиный яд и т. д.). Нефтяные боны, которые необходимо сложить для хранения, следует разместить на полках и не складывать сверху другие предметы, чтобы избежать чрезмерного давления, вызывающего деформацию бонов. Регулярно разворачивайте сложенные штанги для осмотра и при необходимости складывайте их заново, избегая первоначальных следов складывания. Если маслосъемные боны должны храниться на катушках, необходимо избегать скручивания в процессе намотки и регулярно разматывать все намотанные маслосъемные боны для проверки и последующей сборки. Техническое обслуживание боновых заграждений в основном включает в себя ежедневное обслуживание и обслуживание после завершения операции по восстановлению. После завершения операции по восстановлению, техническое обслуживание в основном проверяет, не повреждены ли боновые заграждения, комплектны ли комплектующие или нуждаются ли они в замене и ремонте; ежедневное техническое обслуживание обычно проверяет, нет ли повреждений, трещин, старения волокон, коррозии или повреждения разъемов, вызванных вытягиванием и другими причинами погрузки и разгрузки боновых заграждений, и выполняет необходимый ремонт и замену; для боновых заграждений, которые длительное время находятся в акватории, также должно проводиться регулярное техническое обслуживание. Как правило, в зависимости от конкретных обстоятельств, боновые заграждения следует регулярно буксировать на берег для удаления морских организмов и других прилипших веществ, приставших к поверхности боновых заграждений; независимо от того, какие виды технического обслуживания и ремонта выполняются, следует вести подробные записи и на основе записей организовывать пункты проверки и технического обслуживания, чтобы обеспечить возможность всесторонней проверки и обслуживания всего содержимого боновых заграждений в течение определенного периода времени, чтобы боновые заграждения всегда находились в хорошем состоянии готовности.