106. Техника и технологии ликвидации разливов нефти в морской среде.

Организация и проведение мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов решается в рамках единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС).

В рамках РСЧС в целом координацию деятельности органов по ликвидации разливов нефти на суше и водных бассейнах в пределах территориальных вод Российской Федерации осуществляет МЧС России.

Организация и проведение операций по ликвидации разливов нефти на море осуществляется Министерством транспорта РФ через Госморспасслужбу России и его региональные подразделения.

Разливы ННП классифицируются как ЧС и ликвидируются в соответствии с законодательством РФ. В организациях, имеющих опасные производственные объекты, для осуществления мероприятий должен быть план по предупреждению и ликвидации разливов ННП, разработанный и согла­сованный в установленном порядке в соответствии с предъявляемыми требованиями к их разработке и согласованию на территории РФ. Планы разрабатываются с учетом максимально возможного объема разлившихся ННП.

Зоной действия Плана является территория, граница которой соот­ветствует максимально возможной площади загрязнения нефтепродук­том, с учетом неблагоприятных гидрометеорологических условий, вре­мени года, суток, рельефа местности, экологических особенностей и характера использования территорий (акваторий). В пределах зоны действия Плана организация обязана обеспечить ликвидацию разлива ННП.

Время локализации разлива нефти и нефтепродуктов не должно превы­шать 4 часов при разливе в акватории и 6 часов - при разливе на почве.

Оперативные этапы ликвидации разливов нефти.

1-й этап. Оповещение при разливе нефти.

2-й этап. Предварительная оценка и начало операций по ЛРН.

3-й этап. Локализация, сбор и сдача собранной нефти.

Локализация-боны (на водной повернхности), обваловка (почва), сорбенты.

Сбор, ликвидация- скиммеры, диспергенты, сорбенты, метод прямого сжигание, биологический метод.

107. Состав и характеристики органического топлива.

Топливо-горючие вещества, используемые для получения теплоты.

Природное-органическое и искусственное. К природному топливу относятся горючие сланцы, торф, дрова, бурый и каменный уголь, антрациты, природный горючий газ и нефть. Топливо органического происхождения по физическому состоянию делится на твердое, газообразное и жидкое. Физическое состояние топлива определяет способы его хранения, сжигания и транспортирования.

Элементный состав. Топливо в том виде, в каком оно поступает к потребителю, называется рабочим и состоит из углерода С, водорода Н, кислород О, азота N, серы S, золы А и влаги W Рабочий состав топлива обозначают буквой «р». Для 1 кг топлива уравнение элементного состава записывается в следующем виде:

C+ H+ O +N + S + A+W = 100 %,

В твердом и жидком топливе указанные элементы находятся в виде сложных химических соединений. Газообразное топливо представляет собой механическую смесь газов: водорода Н₂, метана и др. Горючими элементами топлива являются углерод С, водород и летучая сера S.

Основной горючей составляющей топлива является углерод, горение которого обусловливает выделение основного количества тепла. Теплота сгорания аморфного углерода 34,4 МДж/кг (8130 ккал/кг). Водород- второй по значению элементом горючей массы топлива, его содержание в горючей массе твердых и жидких топлив колеблется от 2 до 10%. Много водорода содержится в природном газе, мазуте и горючих сланцах, меньше всего в антраците. Теплота сгорания водорода в водяной пар — 10,8 МДж/м³ (2579 ккал/м³). Кислород и азот в топливе являются органическим балластом, так как их наличие уменьшает содержание горючих элементов в топливе. Кроме того, кислород, находясь в соединении с водородом или углеродом топлива, переводит некоторую часть горючих в окислившееся состояние и уменьшает его теплоту сгорания. Содержание кислорода велико в древесине и торфе. Азот при сжигании топлива в атмосфере воздуха не окисляется и переходит в продукты сгорания в свободном виде. Сера может содержаться в топливе в трех видах: органическая S_op, колчеданная S_к и сульфатная S_c: Колчеданная сера представляет собой ее соединения с металлами, чаще с железом (FeS₂ — железный колчедан), и входит в минеральную часть топлива. Органическая и колчеданная сера при горении топлива окисляется с выделением тепла. Сульфатная сера входит в минеральную часть топлива в виде сульфатов CaS0₄ и FeS0₄ и поэтому в процессе горения дальнейшему окислению не подвергается. Сульфатные соединения серы при горении переходят в золу. Содержание серы в твердых топливах обычно невелико. В нефти сера входит в состав неорганических соединений, в природных газах она практически отсутствует, в попутных газах некоторых нефтяных месторождений содержится немного серы в виде сероводорода H₂S и сернистого газа SO₂. Образующийся при горении топлива сернистый газ и особенно сопутствующий ему в небольшом количестве серный газ SO₃ вызывают коррозию металлических частей парогенераторов и отравляют окружающую местность.

Основной характеристикой топлива является его теплотворность Q. Количество тепла, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема топлива (1 кг жидкого топлива или 1 м³ газообразного). Теплотворность измеряется в ккал/кг или ккал/м³ (в СИ — кДж/кг, кДж/м³).

Высшая и низшая теплота сгорания топлива

Количество тепла, выделяющегося при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м³ газового топлива, при условии, что образующиеся водяные пары в продуктах сгорания конденсируются, называется высшей теплотой сгорания топлива.

В условиях температур водяные пары, содержащиеся в ПС, не конденсируются и вместе с ними отводятся в атмосферу. Следовательно, некоторая часть тепла, выделившегося при сгорании затрачивается на образование водяного пара. Поэтому теплота сгорания получается меньше освобождающейся при горении химической энергии топлива.

Количество тепла, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого или 1 м³ газового топлива, за вычетом тепла парообразования водяных паров, образующихся при горении, называется низшей теплотой сгорания.

Температура горения топлива

Чтобы выявить потенциальные возможности топлива, вводят понятие горения с теоретическим количеством воздуха, без потерь теплоты и без теплообмена в топочной камере и с окружающей средой. Полученная в этих условиях температура продуктов сгорания называется теоретической.

Калориметрическая температура отражает влияние подогрева топлива и воздуха и коэффициента избытка расхода воздуха α на температуру адиабатического горения. Повышение температуры подогрева топлива и воздуха увеличивает приход теплоты в зону горения и повышает температуру горения, а увеличение коэффициента избытка воздуха a вызывает увеличение объема продуктов сгорания V_г, что понижает температуру горения. Поэтому в зависимости от влияния этих факторов калориметрическая температура может быть выше или ниже теоретической.