Рассмотрены экологические требования при заготовке судового лома, прогрессивные технологии механической резки корпуса и используемое оборудование.
Ключевые слова: утилизация судов, заготовка лома, прогрессивные технологии.
Мировое сообщество все большее внимание уделяет разработке неотложных мер и международного законодательства относительно утилизации судов, выведенных из эксплуатации, снижению экологического ущерба от судоходства. Число морских судов в мире постоянно растет, соответственно возрастет опасность загрязнения окружающей среды [1]. По прогнозам, количество гражданских судов мирового флота (вместимостью более 500 рег.тонн), отправляемых на металлолом, к 2020 году возрастет до 3000 в год.
В странах СНГ в 1995–2007 годах происходил массовый вывод из эксплуатации устаревшего оборудования и мощностей предприятий, еще советских лет постройки, что позволило России войти в число ведущих мировых экспортеров лома [2, 3]. В последние годы имеет место негативная тенденция снижения объемов ломозаготовки и экспорта лома [4]. Что представляет угрозу сырьевой безопасности обеспечения работы черной металлургии [5]. В 2013 году валовой объем заготовки товарного лома в СНГ снизился на 7 % -до 32,1 млн.т, а экспорт за пределы СНГ упал на 8 % — до 4,9–5 млн т. [6].
Большой потенциал роста годовых объемов ломосбора заключен в развитии технологии утилизации судов на лом. Берега рек и озер, морское побережье в отдаленных районах захламлены брошенным собственниками флотом, который лишь ухудшает экологию окружающей среды, ценные металлы безвозвратно уходят в ржавчину.
11–15 мая 2009г. в Гонконге прошла Дипломатическая конференция Международной морской организации (IMO), на которой была принята Гонконгская международная конвенция по безопасной и экологически рациональной утилизации судов. В работе Конференции приняли участие представители 63 государств. [7].
Положения Конвенции распространяются на гражданские суда мирового флота вместимостью более 500 рег.тонн, совершающие международные рейсы. Конвенция не распространятся на морские, речные суда, эксплуатируемые исключительно во внутренних водах страны, а также на военный флот. Согласно Конвенции гражданские морские суда, под флагом стран, подписавшим конвенцию, можно будет разделывать на лом только в странах, которые подписали эту Конвенцию. Положения конвенции предусматривают выдачу судну свидетельства, подтверждающего наличие Перечня опасных материалов, используемых при строительстве или ремонте судна, проведение инспекций и выдачу свидетельства о готовности судна к утилизации. Судовладелец перед утилизацией обязан будет уведомить государство флага о своем намерении выбрать предприятие, которое может это сделать экологически безопасно. [8].
В действие Конвенцию предполагается ввести после того, как ее подпишут не менее 15 государств, обладающих не менее 40 % мирового регистрового тоннажа, после чего под ее действие попадут примерно 50 000 предприятий. Ряд государств удобного флага, в которых зарегистрирована весомая часть мирового флота, затягивают свое присоединение к Конвенции, ибо их общей политикой является минимизация текущих эксплуатационных расходов судовладельца и отсутствие регламентаций в части техники безопасности, организации и охраны труда экипажа и прочее. Все эти вопросы в таких странах отдаются на полное усмотрение судовладельца.
Ввиду этого в настоящее время ЕС разработал законопроект, по которому разделка судов, работающих под флагом стран ЕС или регулярно заходящих в порты ЕС, будет производиться только на утвержденных предприятиях, реализующих экологические технологии судоразделки, а не в развивающихся странах (не присоединившихся к Конвенции). Судовладельцам, которые не обеспечат выполнение законодательства ЕС, будет закрыт вход в территориальные воды морских портов стран ЕС, включая порты на Дунае, середина реки которой также является международными водами.
На страны ЕС приходится более половины совокупной внешней торговли государств СНГ. Ввиду этого, Россия и Украина, как республики, обладающие наибольшим торговым флотом в СНГ, начали подготовку к реализации положений Конвенции и принятых Международной морской организации при ООН (ИМО) «Рекомендаций для разработки плана по утилизации судна (Резолюция МЕРС.196(62))».
В соответствии с Гонконгской международной конвенцией по безопасной и экологически рациональной утилизацией судов, каждое государство, подписавшее Конвенцию, обязано аттестовать на предмет соответствия экологическим требованиям ряд своих предприятий по утилизации флота и представить данный список в ИМО.
Для судовладельцев и пароходств СНГ, суда которых регулярно работают на морские порты ЕС и порты на Дунае, ситуация усугубляется тем, что в ЕС рассматривается ответственность и полнота выполнения экологических требований компании-судовладельца в целом. То есть, при не выполнении положений Конвенции в части утилизации ряда судов (регистровой вместимость 500 рег.тонн и выше) хотя бы периодически работающих на международных линиях, санкции ЕС могут быть применены в отношении всего флота данного судовладельца (пароходства). Решения ЕС в части судоразделки осуществляются в рамках экологических мероприятий, направленных на реализацию Концепции устойчивого развития [9].
Соответственно, в настоящее время возникла ситуация, когда в России и на Украине необходимо иметь хотя бы ряд предприятий судоразделки, должным образом аттестованных по положениям Конвенции, в которых реализованы прогрессивные экологичные технологии разделки судов. Именно технологии являются генеральным направлением роста ломосбора и увеличения степени рециклинга металлов [10,11].
При судоразделке наиболее острым моментом является наличие на предприятии альтернативных технологий не огневой резки корпуса. Огневая резка металла при утилизации судов остается пока основным технологическим приемом разделки корпуса. [12]. При ломозаготовке огневая резка во всех случаях наносит определенный вред окружающей среде в результате попадания в атмосферу газов от горения краски, содержащей, как правило, тяжелые металлы, хлор и другие ядовитые вещества, различные летучие органические соединения. Кроме того, процессы горения приводят к выделениям углекислого газа и «точечным» тепловым выбросам, способствующим парниковому эффекту и изменению климата. Ущерб окружающей среде (при резке на открытом воздухе) пропорционален толщине реза, ширине полосы, в пределах которой происходит обугливание краски, и суммарным энергетическим затратам на 1 погонный метр реза. Чем меньше эти параметры, тем более совершенна технология.
Отметим, что сама Конвенция в принципе не запрещает огневые методы резки корпуса. Она лишь возлагает ответственность за утилизацию судна после окончания его эксплуатации за компанией-судовладельцем, проведение утилизации, с уведомлением ИМО, на аттестованном предприятии, технология работ на котором учитывает современные экологические требования и одобрена соответствующими правительственными органами страны-утилизации.
Прогрессивной альтернативной технологией является механическая резка. Выполненные за рубежом сравнительные исследования и практика работы передовых предприятий показывает, что с позиции энергетики механическая резка превосходит огневую при судоразделке, утилизации прочих средств транспорта, демонтаже металлоконструкций (крыш цехов, опор ЛЭП, дымовых труб и прочее) [13, 14]. Это обусловлено высокой теплопроводностью металла, из-за чего зона температурного нагрева значительно превышает толщину реза (в котором металл нагревается до температуры плавления) и большая часть энергии рассеивается не продуктивно.
Механическая резка значительно пожаробезопаснее огневой, особенно при разделке танков или емкостей, в которых ранее хранилось топливо, или конструкций, противоположная часть поверхности которых покрыта слоем изоляции [15]. Да и при резке обычных утилизируемых металлоконструкции, обе стороны которых покрыты многократными слоями краски вероятность пожара существенно ниже. Существуют и другие доводы. К примеру, в соответствии с Резолюцией МЕРС.196(62)) танкера должны поступать в судоразделку в состоянии, при котором судно готово к свидетельству «Безопасности для входа» (Safe-for-entry), или «Безопасности при огневых работах» (Safe- for-hot work), или к тому и другому. Если речь идет не о танкере, планово поступающем на завод на утилизацию после своего последнего рейса, а к примеру, полузатопленному судну, бывшему в отстое уже много лет, получить свидетельство «Безопасности при огневых работах» весьма сложно, необходимы дополнительные работы и затраты.
Качественный прорыв в применении механической резки в судоразделке наступил в последние годы, с появлением серийных гибридных экскаваторов-разрушителей, в которых осуществляется рекуперация или же аккумулирование энергии в процессе работы, что при сохранении производительности механизма снижает часовой расход топлива на 30–50 %, мощность привода и массу машины. Из-за улучшения экономических показателей эта технология при демонтаже металлоконструкций имеет все расширяющуюся сферу применения, вытесняя огневую резку.
Необходимо отметить также универсальность этих машин, благодаря внедрению комплекта быстросъемного навесного оборудования. При отсутствии работы по основному назначению — судоразделке, машина может сдаваться в аренду как строительный экскаватор с землеройным ковшом, работать в режиме крана на перегрузочных работах насыпных грузов или металлолома, работать с гидромолотом. Эти качества оказались весьма полезными в российских портах и предприятиях, в которых по погодным условиям сезонность носит ярко выраженный характер. Широко используется конструкция с подъемом кабины оператора (при помощи гидроцилиндра), что позволяет приблизить кабину к зоне работ. Для разделки высокобортных судов или же высоких надстроек на мировом рынке предлагаются тяжелые гусеничные модели техники с видеокамерой на конце стрелы и передачей изображения на дисплей в кабину, что дает возможность видеть рабочую зону и ночью, а также изменять масштаб изображения.
На Рис. 1 показана работа экскаватора-разрушителя на новой базе по разделке судов в поселке Белокаменка под Мурманском. Используемый гусеничный экскаватор-разрушитель фирмы Hitachi оснащен гидравлическими ножницами La Bounty 4500 R собственной массой около 10 тонн. Ножницы по усилию сжатия способны перекусывать практически любые судовые конструкции.
Рис. 1. Разделка корпуса в Белокаменке (Мурманская обл.)
Они закреплены на полноповоротной головке с гидроприводом. Что позволяет оператору оптимально их разворачивать по отношению к разрезаемой конструкции. Экскаватор отхватывает от судна куски нужного размера, зажимает их и стрелой опускает вниз. Ножницы способны производительно разрывать метал и ниже действующей ватерлинии, что важно при работе с понтона при разделке полузатопленных объектов.(Рис.2). Максимальные размеры кусков определяются заданием и габаритами кузова транспорта, на котором потом выполняется отгрузка продукции.
Рис. 2. Полноповоротные гидравлические ножницы по металлу
В паре с основным механизмом часто работает колесный экскаватор меньшей производительности. Как правило, он оснащается неповоротными механическими ножницами, с приводом от штатного гидроцилиндра на стреле машины.
При необходимости вспомогательный экскаватор может заменить ножницы на строительный ковш или же грейфер для погрузки лома (Рис.3). Замена оборудования осуществляется самим оператором и довольно быстро, без расстыковки системы гидравлики. В прогрессивных моделях оператор даже не выходит из кабины. В других моделях он только вынимает контрольную чеку, фиксирующую сменное навесное оборудование на стреле. Колесные экскаваторы обладают максимальной универсальностью, однако для движения по дороге к новому месту работы их колесная нагрузка на ось ограничена. Поэтому собственная масса колесных машин не превышает 28–30 тонн. Тяжелые же гусеничные машины способны работать со стрелой большого вылета и демонтировать конструкции в верхних ярусах надстроек судна.
Рис. 3. Погрузка лома в полувагон колесным экскаватором (с подъемной кабиной).
В связи с переходом на электрометаллургическое производство возросли требования к размеру кусков металлолома [16,17]. Для дальнейшего измельчения лома до требуемых параметров используются мобильные пресс-ножницы, которые по мере надобности перемещаются автотягачом с одной ломозаготовительной площадки на другую, ввиду их высокой производительности. Рабочая камера пресс-ножниц сминает металлоконструкции и гильотиной разрубает на куски нужного размера [18].
Для вывоза лома в зарубежной практике все шире используются крупнотоннажные контейнеры [19, 20]. Установка контейнеров с ломом на железнодорожную платформу дверьми друг к другу обеспечивает более высокую сохранность доставки груза, так как из-за большой массы контейнера доступ к грузу крайне затруднен [21]. При традиционной перевозке лома в полувагонах имеют место хищения части груза на перегонах путем противоправного сбрасывания лома при движении состава. Ввиду этого все больше республик СНГ запрещают транзит лома по своим железным дорогам в открытом подвижном составе. Из-за высокой доли транспортных расходов в товарном ломе, логистика перевозок до потребителя имеет важное значение для конечных экономических результатов всей операции по судоразделке [22].
В целом для своевременной подготовки к реализации положений Гонконгской международной конвенции по безопасной и экологически рациональной утилизации судов 2009 года необходимо шире внедрять прогрессивные экологичные технологии судоразделки.
Литература:
1. Копылов М. Н., Солнцев А. М. Утилизация морских судов — угроза международной экологической безопасности // Евразийский юридический журнал. 2010. № 10 (29). С. 106–114.
2. Кириченко И. С. Экспорт лома в I полугодии // Вторичные металлы. 2012. № 5. С. 38–39.
3. Кириченко С. А., Кириченко А. С. Упущенные возможности при морском экспорте лома // Вторичные металлы. 2009. № 6. С. 21.
4. Кириченко И. С. Экспорт лома черных металлов в 2012 г.// Вторичные металлы. 2013. № 2. С.37–41.
5. Чижиков А. Г., Черноусов П. И., Чижикова И. И. Сырьевая безопасность предприятий черной металлургии РФ // Вторичные металлы. 2010. № 5. С. 32.
6. Сипаро К. А., Ермолов В. М., Кириченко И. С. Экспорт лома черных металлов. Перевалка лома через российские порты // Вторичные металлы. 2014. № 3. С. 36.
7. Тогуняц А. Р., Воробьев С. А. Деятельность Международной морской организации по разработке Конвенции по безопасной и экологически рациональной утилизации судов // Морской вестник. 2008. № 1. С. 82–83.
8. Бекяшев К. А. Суда рыбопромыслового флота будут утилизированы принудительно // Рыбное хозяйство. 2008. № 6. С. 33–36.
9. Гагарский Э. А., Кириченко И. С. Концепция устойчивого развития и новые подходы в сфере рециклинга металлов и техногенного сырья // Вторичные металлы. 2013. № 3. С. 34.
10. Серегин А. Н., Ермолов В. М., Степанян А. С., Арсентьев В. А. Технологии и оборудование для утилизации металлосодержащих отходов // Вторичные металлы. 2009. № 5. С. 48.
11. Серегин А. Н., Ермолов В. М., Степанян А. С., Арсентьев В. А.Технологии и комплексы оборудования для переработки металлосодержащих отходов с выделением товарной металлопродукции // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2010. № 1. С. 35–40.
12. Кириченко С. А. Индия: центр судоразделки // Рынок вторичных металлов. 2006. № 2. С.33–34.
13. Серегин А. Н., Кириченко А. С. Авторециклинг в московском регионе // Вторичные металлы. 2013. № 5. С. 41.
14. Кириченко С. А., Кириченко И. С. Утилизация локомотивов. Проблемы и зарубежный опыт // Вторичные металлы. 2012. № 6. С. 44.
15. Бобина М. А., Ермолов В. М. Экологичность — основа современных технологий авторециклинга // Молодой ученый. 2014. № 11. С. 40–44.
16. Супрун В. Н., Семин А. Е. Плавление лома и предъявляемые к нему требования // Рынок вторичных металлов. 2007. № 2. С. 24.
17. Уточкин Ю. И., Семин А. Е. Электросталеплавильное производство в России должно преодолеть тридцатилетнее отставание // Электрометаллургия. 2004. № 6. С. 2.
18. Сёмин А. Е., Смирнов Н. А. От лома до качественной стали // Электрометаллургия. 2008. № 5. С. 44–46.
19. Кириченко С. А., Кириченко А. С. Антикризисная контейнеризация // Вторичные металлы. 2009. № 3. С. 70.
20. Гагарский Э. А., Кириченко С. А., Полянцев Ю. Д., Дугин Г. С. Транспортно- технологические системы на основе укрупненных грузовых единиц — главный фактор энергоэффективного инновационного развития транспорта // Интегрированная логистика. 2013. № 6. С. 33–37.
21. Гагарский Э. А., Кириченко С. А., Кириченко А. С. Развитие перевозок насыпных и навалочных грузов в универсальных контейнерах // Бюллетень транспортной информации. 2010. № 4. С. 14–18.
22. Кириченко С. А., Полянцев Ю. Д., Цыганкова В. И. Роль логистики в эффективности экспорта лома металлов // Интегрированная логистика. 2015. № 1. С. 13–18.
