Proiectarea Instalatiei de Santina:

1)Consideratii generale. Rolul instalatiei de santina la bordul navelor.

2)Particularitati constructive functionale ale instalatiei de santina.

3)Planul general de amenajare al navei.

4)Prevenirea poluarii mediului cu ape de santina:

-prevederi MARPOL;

-prevederi R. N. R. .

4. 1)Metode de separare a apelor de santina

4. 2)Sisteme de masura a continutului de hidrocarburi in apele deversate.

II

5)Schema hidraulica a instalatiei de santina.

6)Calculul hidraulic al instalatiei de santina. Alegerea pompei si verificarea ei.

7)Alegerea separatorului si descrierea acestuia.

8)Elemente de exploatare

Capitolul 1. Etapa 1.

Consideratii generale. Rolul instalatiei de santina la bordul navelor.

Navele maritime sunt dotate cu instalatii de bord care asigura securitatea de navigatie , integritatea marfurilor transportate , conditiile necesare pentru locuit si pentru desfasurarea activitatii echipajului si pasagerilor.

Navele sunt echipate in general cu instalatii de o mare diversitate care indeplinesc functii specifice putind fi clasificate dupa mai multe criterii -destinatie , aplicabilitate la diverse nave , felul lichidului de lucru , gradul de partcipare la mentinerea vitalitatii.

Instalatiile de balast-santina. se utilizeaza pentru corectarea pozitiei centrului de masa al navei , prin ambarcarea , transferarea si evacuarea peste bord a balastului lichid precum si pentru evacuarea peste bord a apelor colectate in santina ;aceste instalatii sunt formate din incinte de balastare si circuite de drenare , interdependente intre ele putind avea pompe comune si portiuni comune de conducte.

Aceasta grupare a doua instalatii diferite ca destinatie este permisa de agentul de lucru comun-apa de mare si de amplasarea ambelor instalatii la nivelul fundului navei. Se obtine astfel utilizarea unui numar mai mic de pompe , tubulaturi de lungime mai redusa si deci se reduce masa si volumul instalatiei.

Cerintele impuse instalatiilor de balast-santina sunt:

-sa asigure corectarea pozitiei C. M. a navei conform necesitatilor impuse de stabilitatea navei , in timp util;

-sa dreneze sau sa umple complet tancurile;

-sa dreneze casetele de santina coferdamurile , atit pentru nava cu asieta dreapta cit si pentru inclinari indelungate -transversala de maximum 15 si longitudinala de maximum 5

-sa functioneze astfel incit sa excluda posibilitatea inundarii arbitrare a navei , degradarea de catre apa a marfurilor sau patrunderea apei in combustibil;

sa nu polueze acvatoriilecu apa amestecata cu reziduri petroliere sau in alte produse prevazute in conventiile internationale [39];

-sa corespunda cerintelor impuse de registrele de clasificare la construirea navelor si echipamentelor lor , in vederea prevenirii poluariicu hidrocarburi [H] ca si registrele internationale privind poluarea (MARPOL 73/78);

-sa dispuna de mijloace de actionare locala si de la distanta a pompelor , de aparate pentru masurarea cantitatii de apa in locurile de colectare;

-sa dispuna de mijloace de conducere a apei catre locurile de colectare;

-sa fie executate din materiale reziduale rezistente la actiunea apei de mare;

-sa aiba cit mai putine armaturi de manevra si fitinguri demontabile;

Functiile instalatiei de santina sunt :

-de drenaj-reprezinta evacuarea peste bord a apei colectate in santina in conditii normale de exploatare;

-de salvare-reprezinta evacuarea cantitatii mari de apa patrunsa in caz de gaura de apa.

Capitolul 1. Etapa 2.

Particularitati constructiv-functionale ale instalatiei de santina:

Santina:

-dispune de casete de santina de volum minim 0, 2m³ amplasate la puntea D , F in cele 2 borduri ale sectiunii transversale din Pp al fiecarui compartiment drenat;

-pentru latimi mai mari de 20m se recomanda amplasarea casetelor de santina si in P. D. ;

-trebuie sa asigure evacuarea apei din oricare caseta colectoare sau canal de santina pentru inclinari indelungate ale navei de maximum 15 in plan transversal si 5 in plan longitudinal.

C. M. din care se colecteaza si reziduri petroliere trebuie sa fie drenat independent de magazii iar fiecare caseta colectoare trebuie sa dispuna si de tubulatura autonoma de drenare;

-la capetele racordurilor de aspiratie , in casete se monteaza sorburi cu filtre de protectie si armaturi de retinere;

-pentru filtrul 1 trebuie respectata relatia:

unde :

d₁-diametrul gaurilor din filtrul 1;

d-diametrul tubulaturii;

n-numar de gauri.

-pe racordurile de drenaj ale C. M. si compartimentului caldari precum si pe magistralele de santina se monteaza filtre de namol (pe aspiratia pompei) ermetice , usor accesibile pentru curatire si vizitare.

-pentru drenarea compartimentelor mici , departate de C. M. , se utilizeaza sisteme autonome cu ejector apa-apa , pompe cu piston transportabile actionate manual sau cu racorduri flexibile legate la tubulatura de aspiratie a apei din compartimentele invecinate;

-se recomanda ca pompele de santina sa fie etanse iar pe tubulatura instalatiei se monteaza armaturi de retinere si de retinere-inchidere;

-fiecare nava trebuie sa dispuna de minim 2 pompe de santina antrenate mecanic capabile sa dreneze orice compartiment si sa asigure in conductele magistrale viteze de deplasare a apei de minim 2 m/s;

-functie de categoria navei se poate ajunge la 3 4 pompe;

Notam cu :

Q-debitul pompelor de santina;

Q_i-debitul pompelor de incendiu;

Unde : Q>Q_i -cu exceptia petrolierelor si Q=(1, 2 1, 3)Q_i

-pompa de balast poate fi utilizata ca pompa de santina cu conditia ca debitul si inaltimea de aspiratie sa fie suficienta pentru drenarea celui mai indepartat compartiment;

unde d-diametrul magaziei de santina.

-pompe cu piston PDVD , centrifugale cu debite de :

-1. 5 400 m³/h;

-sarcini totale de 10 30mCA;

-inaltimea de aspiratie de 5 6mCA;

-circuitele instalaiei de santina se executa din tevi de otel sudate longitudinal pentru constructii , zincate pina la grosimi de 120m pentru apa de mare si 100m pentru apa dulce sau acoperite in interior cu polietilena.

Capitolul 1. Etapa 4.

Prevenirea poluarii mediului cu ape de santina.

a)Prevederi MARPOL (Conventia MARPOL 1973/1978).

Poluarea mediului marin se poate face in 2 moduri :

1)Poluarea cu ape de santina;

2)Poluarea cu hidrocarburi sau amestecuri de hidrocarburi;

1)Poluarea cu ape de santina.

Prevenirea poluarii cu ape de santina este specificata in Anexa IV din Conventia MARPOL 1973/1978 si cuprinde referiri la minimalizarea poluarii cu ape uzate de la nave. Prin ape uzate se inteleg scurgerile si alte deseuri de la orice tip de toaleta , pisoare si drenaje de WC-uri , scurgerile de la spalatoriile sanitare (dispensare , infirmerii etc. ) prin cazi , lavoare si drenaje din aceste spatii , scurgeri de la spatiile continind animale vii si alte resturi de ape cind nu sunt amestecate cu scurgeri definite mai sus. (regula 1)

Anexa se aplica navelor cu mai mult de 200 tonaj brut si care transporta mai mult de 10 persoane. Aplicarea depinde de incadrarea navei in categoria "nava noua" sau "nava existenta" (regulile 1si 2).

Deversarea apelor este interzisa daca nu sunt indeplinite conditiile impuse de reglementarile acestei anexe (regula 8)

Apele uzate pot fi deversate daca au fost prelucrate intr-un echipament de tratare aprobat de administratia maritima cu conditia ca efectul sa nu lase solide plutitoare vizibile sau sa cauzeze decolorarea apelor inconjuratoare. (regula 8).

Apele uzate care sunt maruntite si dezinfectate folosind o instalatie aprobata de administratia maritima pot fi deversate la o distanta mai mare de 4 Mm de la cel mai apropiat tarm sau cel putin 12Mm in larg (regula 8).

Apele uzate care au fost depozitate in tancuri de colectare nu vor fi deversate instantaneu ci vor fi deversate cu un debit moderat cind nava se afla in mars si se deplaseaza cu viteza de cel putin 4 noduri , acest debit fiind aprobat de administratia maritima (regula 8)

Pentru a permite navelor predarea apelor uzate , guvernele care au aprobat Anexa IV au obligatia de dota porturile si terminalele proprii cu instalatii de colectare (regula10).

Toate navele trebuie sa fie dotate cu o instalatie de tubulaturi care sa contina o ramficatie spre exterior pentru descarcarea apelor uzate la instalatiile de colectare. Aceasta ramificatie trebuie dotata cu racord de descarcare standard pentru a permite cuplarea la tubulaturile instalatiilor de colectare (regulile 3 si 11). Caracteristicile standard ale flanselor pentru cuplarile de descarcare sunt :

-diametrul exterior 210mm;

-diametrul interior corespunzator diametrului exterior al tubulaturii;

-diametrul cercului suruburilor 170mm;

-4 gauri echidistante cu diametrul de 18mm prevazute cu fante , grosime 16mm si 4 suruburi cu piulite pentru diametrul de 16mm.

Daca nava este dotata cu tanc de colectare , capacitatea acestuia trebuie sa fie suficienta pentru a colecta toate apele uzate tinind seama de operarea navei , numarul de persoane la bord si alti factori importanti stabiliti de catre administratia maritima.

Tancul de colectare trebuie sa fie dotat cu dispozitiv de indicare vizuala a cantitatii continute (regula 3).

In urma inspectarii navei de catre reprezentanti ai administratiei maritime sau organizatiei recunoscuta de aceasta confirmarea indeplinirii reglementarilor aplicabile se materializeaza in eliberarea de "Certificat International de Prevenire a Poluarii cu Ape Uzate". Perioada de valabilitate a certificatului este de cel mult 5 ani , cu efectuarea inspectiei de reinoire la expiraea perioadei de valabilitate. Pentru fiecare echipament la care acesta se cere sa fie aprobat de administratia maritima a statului al carui pavilion il poarta nava , trebuie sa existe la bordul navei un "Certificat pentru Aprobare Tip" prin care se certifica indeplinirea reglementarilo din anexa si rezolutiilor aplicabile.

Principala rezolutie care contine reglementari referitoare la prevenirea poluarii cu ape uzate este (MPEC 2(IV)-contine recomandari pentru standardele internationale privind efluentul si directive pentru testarea performantelor instalatiilor de tratare a apelor uzate).

2)Poluarea cu hidrocarburi.

Unele ape marine cu o redusa capacitate naturala de a absorbi hidrocarburi au fost declarate "zone speciale" (regula 10). Din acestea fac parte: M. Mediterana , M. Neagra , M. Baltica , M. Rosie , Golful Aden , Golful Oman , Golful Persic si Antartica.

In zonele speciale mentionate mai sus este interzisa orice descarcare in mare de hidrocarburi sau amestecuri de hidrocarburi de la orice tank petrolier si orice alta nava de cel putin 400 tonaj brut alta decit un tank petrolier.

Totusi apa de santina din compartimentele de masini poate fi deversata dupa ce a fost supusa unui proces de filtrare cu indeplinirea urmatoarelor conditii (regula 10):

-apa de santina nu provine din santinele camerei pompelor;

-apa de santina nu este amestecata cu reziduri de hidrocarburi din marfa;

-nava se afla in mars;

-continutul de hidrocarburi al lichidului fara a fi diluat nu depaseste 15ppm.

-nava are in operare echipament de filtrare care corespunde reglementarilor anexei;

-sistemul de filtrare este echipat cu un dispozitiv de oprire care va asigura ca deversarea este in mod automat oprita cind continutul de hidrocarburi al lichidului depaseste 15ppm

Pentru a permite navelor predarea si tratarea rezidurilor de hidrocarburi si amestecurilor de apa si hidrocarburi , guvernele care au adoptat Anexa I au obligatia de a dota porturile proprii cu instalatii de colectaresi tratare a balastului murdar si apelor de spalare a tancurilor de marfa (regulile 10 si 12 si rezolutia A 585 (14)).

b)Prevederi R. N. R. impuse instalatiei de santina :

Pe orice nava auto propulsata trebuie instalate cel putin 2 pompe de santina actionate macanic , astfel drept pompe de santina pot fi folosite pompele independente de balast , sanitare sau de serviciu general , cu debit suficient.

Pompele de santina centrifugale trbuie safie auto amorsabile sau instalatia trebuie prevazuta cu un dispozitiv de aspiratie a aerului.

Fiecare pompa de santina trebuie sa aiba in conditii normale de exploatare un debit determinat pentru o viteza a apei de cel putin 2m/s in tubulatura principala de drenaj al carui diametru este calculat.

Diametrele tubulaturilor :

Diametrul interior al tubulaturii "d" , tubulaturilor principale de santina si al tubulaturii sorburilor legate direct la o pompa trebuie determinat direct cu formula :

Diametrul interior d₀ al tubulaturii sorburilor racordate la tubulatura principala de aspiratie a pompei normale se calculeaza cu formula :

l -lungimea compartimentului drenat masurata pe fund

Diametrul interior al tubulaturilor principale si al tubulaturii sorburilor nu trebuie sa fie mai mic de 50[mm]. Diametrul interior al magistralei si al tubulaturilor sorburilor care se racordeaza direct la pompa trebuiie sa fie in toate cazurile minimul diametrul stutului de aspiratie al pompei de santina.

Sectiunea tubulaturii care leaga un grup de valvule la tubulatura principala de santina nu trebuie sa fie mai mici decit suma sectiunilor adoua din ramificatiile cele mai mari racordate la acest grup de valvule , insa numai mare decit sectiunea tubulaturii principale.

Pozitionarea tubulaturi :

Amplasarea tubulaturii de drenare , precum si a sorburilor trebuie sa fie astfel incit sa asigure posibilitatea drenarii oricarui compartiment etans cu oricare din pompele mentionate mai sus. Din incaperile in care nu exsista sorburi de drenare evacuarea apei trebuie facuta printr-un alt procedeu.

Instalatia trebuie sa fie satfel facuta incit sa excluda posibilitatea patrunderii apei din afara borduluiin interiorul navei precum si apei dintr-un compartiment etans in alt compartiment etans. Pentru aceasta , valvulele de aspiratie de pe ramificatiile de aspiratie legate direct la magistrala trebuie sa fie de tip cu inchidere si retinere , dar sunt permise si alte aranjamente echivalente.

Amplasarea tubulaturilor trebuie sa fie astfel incit sa asigure posibilitatea drenarii incaperilor de masini prin intermediul tubulaturii sorburilor legate direct la magistrala , executindu-se simultan si drenarea altor compartimente cu aceste pompe.

Amplasarea tubulaturilor de drenare trebuie sa asigure posibilitatea functionarii uneia din pompe in cazurile in care celelalte nu lucreaza sau sunt folosite in alte scopuri. Tubulaturile de santina trebuie instalate de regula in afara dublului fund.

Daca este necesar ca tubulaturile sa treaca prin tancurile de ulei , de combustibil , de apa de alimentare caldari sau apa potabila , tubulatura trebuie protejata impotriva actiunii lichidului.

Apa evacuata peste bord va fi curatata in special de produse petroliere (hidrocarburi sau amestecuri de hidrocarburi) , cu ajutorul unor instalatii corespunzatoare. Instalarea si functionarea dispozitivelor pentru curatirea apei nu trebuie sa impiedice functionarea normala a instalatiilor de santina si balast in cazul prevazut la 8. 1. 2

Compartimentele de masini cu dublu fund trebuie prevazute cu puturi de drenaj a caror capacitate sa fie de cel putin 6, 20 m³ .

Drenarea magaziilor de marfa :

In fiecare magazie de marfa exista dublu fund care formeaza santine in borduri , trebuie instalat in fiecare bord cel putin cite o aspiratie in partea din pupa a magaziei.

Daca in limitele magaziei de marfa exista dublu fund care sa se extinda pe intreaga laime , atunci in ambele borduri trebuie prevazut cite un put de drenare , amplasat in partea din pupa a magaziei.

Ramificatiile pentru drenare , trebuie prevazute cu casete de aspiratie sau cu site cu orificii avind diametrul de 8-10[mm]. Suprafata totala a acestor orificii trebuie sa fie egala cu cel putin dublul suprafetei sectiunii de trecere a acestei aspiratii.

Casetele si sitele trebuie sa fie demontabile , daca nu curatirea lor va fi asigurata fara demontarea sorbului.

Simboluri utilizate in schema instalatiei de santina :

Capitolul II. Etapa 6.

Calculul hidraulic al instalatiei de santina

Alegerea pompei si verificarea ei.

1. Debitul pompei de santina :

Acest debit se adopta de obicei intre limitele de mai jos , el trebuind sa fie superior debitului pompei de incendiu.

Q_ps=(1, 2 1, 3)Q_i

Q_ps=(1, 2 1, 3) 55=(66 71, 5)m³/h

Se adopta :Q_ps=70m³/h

2. Diametrul tubulaturii :

Conform normelor R. N. R. nu trebuie sa fie mai mic de 50mm si se determina cu relatia :

3. Calculul pierderilor de sarcini in instalatii :

Pentru realizarea acestui calcul sa ales pentru fiecare instalatie traseul cel mai lung de sapiratie si s-a reprezentat axonometric. La curgerea unui fluid viscos printr-o conducta sub presiune o parte din energia sa se pierde pentru a invinge :

-frecarile dintre straturi;

-frecarile cu peretii;

-vibratiile de sectiune si directie a fluidelor (coturi , flanse etc. )

Coeficientii necesari pierderilor liniare de sarcina sunt :

d=o, 11[m]

v=2, 046[m/s]

Primele 2 pierderi insumate se numesc pierderi liniare si depind de :

-viscozitatea cinematica n a lichidului;

-regimul de curgere (normal -numarul Re);

-rugozitatea peretilor conductei k.

Relatia de calcul apierderilor liniare este :

;unde:

-h-coeficientul lui l l(Re , e)-adimensional;

-l-lungimea conductei [m];

-k-rugozitatea echivalenta [mm];

-d-diametrul conductei [mm];

-e=k/d-coeficient adimensional.

Pierderile din urma se numesc pierderi locale si se determina cu relatia :

;unde :x-coeficientul pierderilor locale ce depind de tipul elementului in care are loc pierderea.

Pentru determinarea pierderilor de sarcina pe traseul de tubulatura se va efectua suma pierderilor locale rezultind relatia :

S-au adoptat urmatoarele valori ale coeficientilor :

-rugozitatea echivalenta k=0, 4 pentru conducte din hotel aflate in exploatare;

-viscozitatea cinamatica a lichidului n=1, 235 10^-6 [m²/s] corespunzatoare temperaturii t=12 C;

In tabelele de mai jos sau notat si ceilalti coeficienti necesari calculului de pierderi de sarcina fiind utilizata si diagrama Moody pentru determinarea coeficientuluil l(Re , e

In tabelele de mai jos sau calculat pierderile de sarcina cu relatiile scrise in prezenta etapa :

a)Calculul pierderilor liniare de sarcina :

b)Calculul pierderilor locale de sarcina :

Alegerea si verificarea pompei ce deserveste instalatia de santina:

Pentru aceasta instalatie se aleg pompele cu piston vertical tip PDVD cu urmatoarele caracteristici :

-debitul Q=60m³/h;

-sarcina H=35mCA.

Verificarea amplasarii pompei nu este necesara datorita constructiei ei . Acest tip de pompe pot asigura presiuni de refulare foarte mari , iar in cazul nostru sarcina acopera pierderile mici pe tubulatura de refulare , avindu-se in vedere ca in timpul exploatarii armaturile de refulare sa fie deschise , pentru a evita solicitarile mecanice excesive in pompa si tubulatura si chiar avarierea acestora.

Capitolul II. Etapa 8

Elemente de exploatare

Inainte de a incepe exploatarea unei instalatii de santina , dupa construirea sau repararea ei , se procedeaza la probare . Initial se verifica montarea corecta a elementelor instalatiilor conform schemei , calitatea montajului si corectitudinea de amplasare a dopurilor si armaturilor de golire a instalatiei.

Apoi se trece la verificarea functionarii in regim nominal a pompelor de santina si a pompelor de rezerva care apartin altor instalatii.

Durata de probare este de minimum 2 ore de functionare neintrerupta si depinde de puterea electromotoarelor de actionare.

Se verifica si etanseitatea instalatiei si armaturilor , efectuindu-se o proba de vacum cu casetele din compartimentele goale , utilizind mijloace de autoamorsare ale instalatiei individuale sau centralizate .

Pompele autoaspiratoare dispun de o camera umpluta partial cu lichid printr-o pilnie in care se afla dispus un rotor excentric actionat de acelasi ax cu al pompei principale.

Rotorul e delimitat de o diafragma , in care se afla o fereastra de aspiratie care comunica cu aspiratia pompei si de o diafragma in care se afla fereastra de evacuare , prin care se evcueaza aerul din pompa printr-un robinet.

Pentru amorsarea pompelor centrifuge se folosesc uneori ejectoare actionate de aer.

In timpul functionarii instalatiei de santina , trebuiesc urmarite indicatiile manovacumetrelor si manometrelor.

Traseul de tubulatura pentru calculul pierderilor (reprezentare-axionometrica) hidraulice

al instalatiei de santina

l1

l3

l4

Capitolul I. Etapa 4. 1

Metode de separare a apelor de santina.

In apa de santina si in cea de spalare a tancurilor de marfa ale petrolierelor se afla reziduri formate din motorina , pacura , uleiuri de ungere si alte hidrocarburi petroliere ale caror densitati variaza intre limitele r_r=(0, 80 0, 98) [t/m³]. Pentru densitati ale apei de mare r_W=(1, 020 1, 025) [t/m³] , intre cei 2 componenti rezulta o diferenta de densitate

D_p r_W r_r=(0, 040 0, 125) [t/m³]. Aceasta diferenta constituie baza separatorului de santina si ea este utilizata in urmatoarele metode de separare (sau procese fizice) :

1. Sedimentare in cimp gravitational :

Acesta este un proces fizic in cadrul caruia are loc separarea in faze a sistemelor eterogene disperse prin actiunea diferentiala a gravitatiei asupra fazelor de densitati diferite .

2. Sedimentarea in cimp centrifugal :

Este un procedeu eficace de provocare a aglomerarii particulelor de hidrocarburi petroliere. Sub efectul combinat al gravitatiei si al centrifugarii , cele 2 componente de densitati diferite se sedimenteaza astfel incit rezidurile petroliere se deplaseaza ascensional in interiorul traseului curbiliniu de miscare a particulelor . Centrfugarea este folosita in 2 variante constructive :

a. Sicane -ele sunt elemente constructive plasate in calea particulelor astfel incit provoaca devierea lor pe o traiectorie curbilinie si aparitia fortelor centrifugale de sedimentare , astfel avem 2 tipuri de sicane :

a. 1. Sicane sus-jos-sus la care dupa separarea centrifugala traiectoriile celor 2 componente , apa (w) si reziduri (r) , antrenati in sedimentare gravitationala nu se intersecteaza.

a. 2. Sicane jos-sus-jos la care cele 2 traiectorii se intersecteaza ingreunind separarea.

b. Hidrocoloanele sunt aparate care realizeaza centrifugarea amestecului care urmeaza a fi separat cu ajutorul presiunii dinamice a acestuia , ele avind 3 racorduri :

-un racord de intrare a amestecului (w+r);

-si 2 racorduri de iesire w si r a celor 2 componenti.

Eficacitatea este scazuta la concentratii variabile dar ridicata la concentratii constante . Acest tip de separare se bazeaza pe diferenta de densitate dintre cei 2 componenti dar se deosebeste de prima prin natura acceleratiei.

3. Aglomerarea pe talere :

Este un procedeu prin care pariculele de reziduri sunt obligate sa adere la talere plane sau conice , astfel incit prin contact sa aiba loc aglomerarea lor. Asupra unei particule de reziduu care a aderat la taler si se afla in curentul de apa de viteza V , actioneza forta arhimedica F_a.

Cunoscind valoarea lui m (ce reprezinta coeficientul de frecare fata de taler a particulei de reziduu) si raportul k dintre viteza apei din separator si componenta tangentiala a vitezei de sedimentare , se poate calcula unghiul de inclinare a talerelor :

tga[1-sina(k+1)²]>m

4. Aerarea :

Este un procedeu de separare gravitationala fortata in care particulele de reziduri petroliere adera la bulele de aer de flotabilitate marita. La partea inferioara a separatorului este plasata o placa poroasa prin care se insufla aer comprimat ac. . Particula de reziduu de diametru d este inglobata intr-o bula de aer de diametru d+Dd iar densitatea combinatiei formate ajunge la r_r Dr_r

5. Filtrarea :

Este operatia de separare a sistemului eterogen lichid-apa-reziduri petroliere , in cele 2 faze constituente , cu ajutorul unui mediu de de filtrare. Procesul hidrodinamic complex al filtrarii depinde de caracteristica mediului de filtrare (natura , grosimea , diferenta de presiune , temperatura si conditiile de regenerare a filtrelor :

Filtrele utilizate la separatoare pot fi :

-de suprafata :site;

-volumice :-baterii si sunt caracterizate prin forma particulelor si

porozitate.

Din motive de siguranta de functionare nu este admisa folosirea substantelor chimice pentru separarea din apa hidrocarburilor.

Capitolul I. Etapa 4. 2.

Sisteme de masurare a continutului de hidrocarburi in apele deversate :

Nivelul cantitativ de functionare a unei instalatii separatoare de reziduuri petroliere , singurul ei indicator calitativ impus prin normele internationale , este concentratia de reziduuri petroliere la evacuare. Determinarea ei poate fi facuta cu ajutorul probelor luate din instalatie si analizate in laborator. Aceste analize se fac conform STAS 758 66 (reconfirmat in 1977). De asemenea conform normelor internationale IMO , rezidurile petroliere se pot detecta spectrofotmetric , in domeniul de radiatii infrarosii.

Analiza in laborator nu permite citirea instantanee a continutului de hidrocarburi , in momentul evacuarilor , astfel pentru a se putea lua masuratori rapide de oprire a instalatiei in cazul concentratiei neadmisibile.

Indicatoarele de reziduri arata in orice moment marimea masurata , o inregisreaza grfic pentru controale ulterioare si emit semnale de alarma la depasirea normei admise. Un astfel de indicator este SALWICO , de conceptie suedeza.

Proba de apa trece prin filtrul banda ce retine rezidurile petroliere . Acestea sunt iluminate de sursa etalonata , celula fotoelectrica furnizind datele culese de aparatul de masura. Apoi filtrul incarcat cu reziduri trece prin instalatia incalzitoare , gezele volatile degajate fiind captate de detector , care trimite si el datele culese la apartul de masura indicind continutul de reziduri din proba exprimat in ppm. Aparatul de masura se etaloneaza prin analizarea probelor in laborator a probelor de apa evacuata. Fiind un aparat electric , semnalele sale sunt usor utilizate pentru inregistrarea grafica si alarmare la depasirea limitei admisibile.

Ca exemplu de sistem de masurare a continutului de hidrocarburi este "Monitorul de santina" care pentru extragerea hidrocarburilor exista :

-2 electrozi care prin efectul capacitiv semnalizeaza cresterea continutului de hidrocarburi , urmeaza apoi actiunea valvulei electrice si evacuarea ;

-exista mod de control a temperaturii aburului ;

-exista un manometru pentru controlul presiunii aburului ;

-exista un nivel de siguranta pentru evacuarea presiunii suplimentare ;

-exista robineti de control

Conditia esentiala ca apa sa poata fi evacuata in exterior este ca concentratia de picaturi sa fie < 18ppm.

Capitolul II. Etapa 7.

Alegerea separatorului si descrierea acestuia.

Prevenirea degradarii prin navigatie a mediului marin , actiune care se incadreaza in ansamblul masurilor de protejare a naturii , constituie obiectul Conventiei internationale incheiate la Londra in anul 1973 , pentru prevenirea poluarii de catre nave .

Conform acestei conventii [38] si documentelor semnate ulterior [71 , 39 , 140]in legatura cu ea , toate navele peste 400 TRB sunt obligate sa foloseasca instalatii separatoare de reziduri petroliere astfel incit in apa evacuata peste bord continutul de hidrocarburi sa se mentina sub anumite valori limita.

Schema de functionare a unei instalatii separatoare de reziduri petroliere. Amestecul de hidrocarburi petroliere colectata in tancul 1este aspirat prin sorbul 2 de catre pompa 3 si trimis in separatorul de reziduri petroliere 4. Apa curatata de hidrocarburi este evacuata peste bord prin armatura cu clapet 5. Intru cit concentratia de reziduri petroliere din apa aspirata nu este constanta , debitul de hidrocarburi poate varia intre zero si debitul maxim al pompei , deci evacuarea rezidurilor din separator nu poate fi facuta continuu , ci intermitent , pe masura acumularii lor in partea superioara a separatorului prin deschiderea armaturii manuale 6 sau a ventilului electromagnetic 7 , montate pe tubulatura de legatura de tancul de reziduri petroliere 9. Valvula electromagnetica este deschisa atunci cind suprafata de separatie ulei-apa ajunge la nivelul inferior si este inchisa cind aceasta suprafata ajunge la nivelul superior.

Pentru purificarea uleiurilor si combustibililor , la bordul navelor se utilizeaza separatoare centrifugale cu paleti , ale caror debite nu depasesc (1.10) t/h , acesta fiind in concordanta cu consumurile instalatiei de forta. Separatoarele de reziduri , care trebuie sa purifice cantitati mari de apa colectata in santina , functioneaza cu debite de (5.25) t/h ajungind chiar la 300 t/h in cazul petrolierelor. Pentru aceste debite apreciabile , in scopul limitarii dimensiunilor de gabarit si a maririi sigurantei de functionare , se utilizeaza separatoare fara piese mobile , care folosesc pentru separare energiile cinetica si potentiala ale amestecului.

Pentru acest tip de nava am ales separatorul Turbulo , el avind urmatoarele elemente componente :

-sistem de separare pe talere ;

-sistem de filtrare ;

-parte superioara -zona de separare ;

-membrana de separare.

Admisia in separator este tangentiala , deci o miscare circulara . Pentru eficientizarea separarii exista o serpentina cu aburi si are ca rezultat intensificarea separarii prin sedimentare, dupa ce trec prin diafragma , patrund in exterior printre talere cu miscare elicoidala mica , cu ajutorul acestora facindu-se separarea mai rapid , dar scaderea vitezei determina cresterea puritatii apei .

Pompa de alimentare a separatorului este o pompa cu surub melcat si carcasa din cauciuc.