Голіков Антон Олександрович. Підвищення безпеки мореплавства при транспортуванні небезпечних навалювальних вантажів

brief description

Голіков Антон Олександрович. Підвищення безпеки мореплавства при транспортуванні небезпечних навалювальних вантажів : дис... канд. техн. наук: 05.22.16 / Одеська національна морська академія. - О., 2006.

Голіков А.О.Підвищення безпеки мореплавства при транспортуванні небезпечних навалювальних вантажів. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.16 судноводіння. Одеська національна морська академія, Одеса, 2006.
У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове рішення проблеми забезпечення безпеки мореплавства при перевезенні ННВ, що виявляється в необхідності удосконалення і подальшого розвитку теорії і практики нормування вантажної і морехідної безпеки, вивчення і моделювання збурюючих процесів розповсюдження дисперсної фази вантажу у повітряному просторі трюмів, а також розробки і створення ефективних способів і засобів пилопоглинання.
У дисертації проблема вирішена методами системного аналізу, що дозволило дослідити інформаційні потоки у системі « трюм вантаж навколишнє середовище» під час завантаження, розвантаження судна та транспортуванні ННВ.
Математичне моделювання процесів пилоутворення та пилопоглинання , розробка критеріїв оцінки прийняття рішень дозволили дослідити і розробити новий метод забезпечення безпеки людей, судна і вантажу, а потім створити, сконструювати і побудувати нову систему пилопоглинання та розробити ряд практичних організаційних і технологічних заходів.
Розроблені аналітичні моделі динаміки процесів генерації дисперсної фази вантажу у відкритому просторі та замкнутих об’ємах вантажних приміщень, які визначають висоту підйому часток пилу та швидкість їх унесення в момент виходу за межі трюму при падінні вантажу, а також необхідну енергію та швидкість руху часток абсорбенту для створення поглинаючого ефекту. Розроблені імітаційні моделі розповсюдження дисперсної фази вантажу у повітряному просторі і поглинателя, які визначають взаємозв’язок між конструктивними та режимними характеристиками розпилювачів рідини і розміром часток взаємодіючих середовищ. Розроблена емпірична модель динаміки накопичення пилу комової сірки у атмосфері трюмного простору в залежності від висоти падіння вантажу. Виробничі дослідження процесів перевантаження та транспортування комової сірки та перевірка адекватності та чутливості математичних моделей.
Загальні слова: безпека мореплавства, небезпечні навалювальні вантажі, вантажна безпека, пилопоглинання, процес перевезення, комова сірка, пожеженебезбечність, абсорбція, математичні моделі.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове рішення проблеми забезпечення безпеки мореплавства при перевезенні ННВ, що виявляється в необхідності удосконалення і подальшого розвитку теорії і практики нормування вантажної і морехідної безпеки, вивчення і моделювання збурюючих процесів розповсюдження дисперсної фази вантажу у повітряному просторі трюмів, а також розробки і створення ефективних заходів, способів і засобів пилопоглинання.
У роботі отримано такі наукові та практичні результати.

Об’єктом управління у системі «трюм вантаж - навколишнє середовище» є трюм, параметром регулювання концентрація дисперсної фази вантажу у атмосфері трюму, збурюючим фактором - дисперсна складова вантажу; регулюючим впливом витрати абсорбенту.
У процесі перевантаження встановлене циклічне пилоутворення пожеженебезпечних концентрації дисперсної фази ННВ (комової сірки) тривалістю біля 270с у місцях підйому та розвантаження з виникненням спалахів пилу локального характеру у атмосфері тривалістю 45 60 секунд та килимового характеру по поверхні вантажу з переходом до локальних осередків займання вантажу, тушіння яких триває 1,5-2 години з зупинкою вантажних операцій. Втрати комової сірки за термін перевезення складають: 0,2% - знос у навколишнє середовище; 0,03% - згоряння. Концентрація пилу комової сірки у атмосфері навколишнього середовища під час перевантаження перевищує ПДКр.з.у 100 разів, а продуктів згорання: H2S у 35, SO2 у 42, CO у 57 разів відносно ПДКр.з..
У процесі перевантаження комової сірки грейферами гранулометричний склад вантажу змінюється з 0 до 40%, причому пилоутворююча його частина розміром до 0,063 мк збільшується з 12 до 18 %, а її питома вага експоненціальне залежить від діаметру часток.
Аналітичні моделі динаміки процесів генерації дисперсної фази вантажу у відкритому просторі та замкнутих об’ємах вантажних приміщень, які визначають висоту підйому часток пилу та швидкість їх унесення в момент виходу за межі трюму при падінні вантажу, а також необхідну енергію та швидкість руху часток абсорбенту для створення поглинаючого ефекту.
Аналітична модель, що встановлює лінійну залежність питомої дисперсної маси комової сірки у атмосфері трюмного простору в залежності від питомої маси її дисперсної складової та висоти падіння вантажу.
Імітаційні моделі розповсюдження дисперсної фази вантажу у повітряному просторі і поглинателя, які визначають взаємозв’язки між конструктивними та режимними характеристиками розпилювачів рідини і розміром часток взаємодіючих середовищ.
Вантажна безпека здійснюється регулюванням концентрації пилу вантажу за принципом збурення шляхом дискретної подачі поглинаючої рідині, за термін знаходження вантажного пристрою у трюмі, гідроаеродинамічними розпилювачами з загальними масовими витратами 0,5 кг/с для поглинання пилу комової сірки. Удосконалені організаційні, технологічні та технічні заходи та засоби, застосування яких гарантує безпеку мореплавства суден при перевезенні сірки.

8. Упровадження: «Система пилопоглинання пилу ННВ» ( ТОВ Укрмарінсервіс м. Одеса) при проектуванні: математична модель розповсюдження поглинателя у атмосфері та методика конструктивного розрахунку розпилювачів рідини.
«Багатокомпонентна система пилопоглинання комової сірки та кам’яного вугілля в залізничних вагонах, транспортерах та трюмах суден» ( Маріупольський морський торговельний порт) - при випробуваннях: математичні моделі процесів генерації дисперсної фази вантажу у відкритому просторі та замкнутих об’ємах вантажних приміщень, розповсюдження дисперсної фази вантажу і поглинателя у повітряному просторі трюмів і залізничних вагонів.
«Робоча технологічна карта перевантаження» (Маріупольський морський торговельний порт).
«Карта технологічного режиму цілості перевезення ННВ» (судноплавна компанія «Укркомфлот» м. Одеса, судноплавна компанія «Nardex International Limited. 28, Irish Town, Gibraltar», m/v «NARDEX», ,);
«Рекомендації капітанам суден при транспортуванні ННВ»( Держфлотінспекція України, м. Київ).
«Програмне забезпечення і методика застосовуються в навчальному процесі при виконані курсових робіт, дипломних проектів курсантів і магістрів Одеської національної морської академії».